Исследователи из Университета Пердью создали устройство, которое позволит специалистам загружать образец внеклеточного матрикса и определять его жесткость с помощью звуковых волн. Это позволит выяснить, распространился ли рак в исследуемую ткань. Статья об открытии опубликована в журнале Lab on a Chip.
«Это то же самое, что проверять наличие повреждений в крыле самолета. Там есть звуковая волна, распространяющаяся через материал, и приемник на другой стороне. Характеристики пришедшей волны могут указывать на наличие каких-либо повреждений или дефектов, не затрагивая сам материал», — отмечает один из исследователей, доцент кафедры материаловедения Университета Пердью Рахим Рахими.
Каждая ткань и орган имеют свой собственный уникальный внеклеточный матрикс, который обеспечивает механическую поддержку клеток и транспорт химических веществ. Большую его часть составляют гликопротеины, протеогликаны и гиалуроновая кислота. Эта среда, кроме всего прочего, позволяет клеткам «общаться» друг с другом, используя химические соединения.
В предыдущих работах исследователи пытались растягивать, сжимать или воздействовать химическими веществами на образцы внеклеточного матрикса, чтобы изменить его. Но эти методы также склонны к повреждению этой хрупкой среды. В новой работе авторы предложили инновационный подход, основанный на использовании звуковых волн, чтобы выявить следы патологических процессов во внеклеточном матриксе.
Новое устройство представляет собой «лабораторию на чипе», подключенную к передатчику и приемнику. После загрузки в нее внеклеточного матрикса и содержащихся в нем клеток передатчик генерирует ультразвуковую волну, которая распространяется через материал, а затем запускает приемник. На выходе можно видеть электрический сигнал, указывающий на жесткость внеклеточного матрикса.
Чтобы продемонстрировать работу устройства, ученые проверили его на раковых клетках, содержащихся в гидрогеле — материале с консистенцией, подобной внеклеточному матриксу. В настоящее время команда изучает эффективность устройства на коллагеновых внеклеточных матриксах. В результате авторы показали, что такой чип может достоверно определять онкомаркеры во внеклеточном матриксе и сохранять стабильность даже после двух дней беспрерывной работы.
По материалам https://indicator.ru/