Исследователи из Московского физико-технического института в Долгопрудном создали инновационную систему для комплексного анализа сердечной ткани. Эта уникальная разработка позволяет одновременно отслеживать электрическую активность кардиомиоцитов и их метаболическое состояние.
Результаты исследования, опубликованные в авторитетном журнале «Биофизика» Российской академии наук, открывают новые перспективы в лечении сердечно-сосудистых заболеваний.
Лабораторный комплекс, созданный в институте, объединяет высокотехнологичный микроскоп, скоростную камеру и специализированное программное обеспечение. В основе системы лежит метод двухпараметрического оптического картирования, который с помощью флуоресцентных маркеров фиксирует одновременно электрические импульсы и энергетический статус клеток с разрешением 117 микрон и скоростью съемки 130 кадров в секунду.
«Наша разработка позволяет впервые одновременно наблюдать за электрической активностью сердца и метаболическими процессами в клетках. Это дает принципиально новые возможности для изучения механизмов сердечных заболеваний и тестирования лекарственных препаратов», — пояснил первый автор исследования, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной и клеточной медицины Московского физико-технического института Михаил Слотвицкий.
Для экспериментов ученые использовали кардиомиоциты, полученные из человеческих стволовых клеток. Тестирование системы проводили с различными растворами, которые используют при операциях на сердце.
Перспективы применения разработки охватывают широкий спектр медицинских направлений: от доклинических испытаний новых препаратов до оценки донорских органов и персонализированной медицины.
В ближайшие три года ученые планируют адаптировать метод для скрининга противоопухолевых средств и исследования генетических кардиопатий.
Исследование проводилось совместно с университетом ИТМО при поддержке Российского научного фонда.
Автор: Елизавета Теличенко