В Саратовском университете работает больше десятка различных лабораторий мирового уровня. Сегодня мы расскажем тебе о лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики», которая входит в состав Научного медицинского центра СГУ. Преподаватели и студенты без устали трудятся на благо науки. Но они бы не справились без своих помощников, которые обычно молчат, но сейчас сами расскажут о себе.
Лаборатория «Дистанционно управляемые системы для тераностики»
«Меня зовут Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп Leica TCS SP8 X, и я позволяю учёным видеть мельчайшие частицы различных объектов. Я работаю с яркими образцами, прокрашенными светящимися флуоресцентными красками. Кстати, в голливудских фильмах ими изображают химикаты, потому что они яркого неонового цвета. С помощью джойстика меня можно навести на необходимый объект и детально его изучить. Мой любимый образец – тонкий срез стебля ландыша в флуоресцентном режиме. Красота, да и только. Видно каждую его клеточку!
Но главная моя задача – помощь в разработке новых лекарств. Я могу посмотреть срез органа мышки и опухоль на ней. Это увидит и человек, но только я могу разглядеть мелкие зелёные точки – лекарственные капсулы, которые учёные вводят больным животным, после чего смотрят на реакцию организма: помогает вещество или нет, как оно распределяется в организме и как выводится из него. Благодаря мне учёные смогут изобрести наиболее эффективные препараты от различных болезней, например от рака».
Особенностью нашей модели конфокального лазерного сканирующего микроскопа Leica является способность делать оптические «срезы» с высоким пространственным разрешением не только в плоскости, но и по глубине образца. Полученные серии изображений используются для трёхмерной визуализации и реконструкции исследуемых объектов.
Лаборатория ведёт работу по созданию противомикробного микрогеля в виде капсул, структура которых стабилизируется белком. Стенки капсулы состоят из геля, поэтому сами они обладают мукоадгезивностью – способностью прилипать к слизистым организма. Лекарство помещается в капсулы, которые за счёт прилипания долго не смываются и выделяют полезную нагрузку.
Сейчас в лаборатории такой метод тестируется для лечения воспалительных заболеваний мочеполовой системы. Особенностью поверхности слизистой мочевого пузыря является его способность отталкивать вредные вещества, содержащиеся в моче. Однако эта же способность делает неэффективным и лекарственные препараты. Гелевые капсулы единоразово вводятся через катетер, прилипают к стенкам мочевого пузыря, надолго остаются на них и выделяют лекарственные вещества. Подобные капсулы успешно протестировали на животных, следующий этап – клинические испытания. Это достижение лаборатории не единственное. Помимо капсул учёные создают пузырьковую систему доставки лекарств. Ещё одно важное открытие: маркировка для МРТ патологических опухолей, которые не имеют чётких границ. Разработанные метки позволяют визуализировать опухоль для её удаления.
«Я – мышка Ванилька. Меня знают как лицо, точнее, мордочку этой лаборатории, потому что я не только помогаю людям, но и часто попадаю в объектив журналистов. Кусочки моей кожи тоже исследовались в этой машине. Немного больно – как укол большим шприцем. Зато благодаря мне появятся новые способы выявления болезней на ранней стадии».
Поведение мышей и людей, а также реакции их организмов очень похожи. Поэтому в медицинских экспериментах принимают участие именно эти животные.
«А меня называют Криотом Leica CM 1950. Я работаю с погибшими мышками, поэтому многие меня не любят. Но я тоже очень полезный! Я умею тонко нарезать объекты, это называется гистосрез, чтобы потом с ними работал мой друг – сканирующий микроскоп.
Органы проходят специальную подготовку, когда мышка выводится из эксперимента. Они выдерживаются в формалине, растворах сахарозы и высушиваются, но структура биологической ткани сохраняется. Только после я замораживаю органы и нарезаю гистосрезы для будущих образцов».
«Меня зовут спектрометр комбинационного рассеяния фирмы Renishaw, и я умею определять химический состав вещества. Я работаю на принципе комбинационного рассеяния света: своим мощным лазером свечу на образец вещества, состоящего из каких-нибудь молекул, и могу видеть, как он меняет частоту излучения за счёт собственных колебаний связей в молекулах вещества.
Например, недавно я изучал частицы карбоната кальция. Красиво, не правда ли? В эти крошечные капсулы загружено лекарство. Благодаря мне учёные могут увидеть спектр и распределение лекарственного вещества в капсуле и составить систему доставки лекарств в поражённые органы, которая будет эффективно работать».
Спектрометр комбинационного рассеяния Renishaw определяет химический состав образцов и идентифицирует неизвестные соединения. Только этот прибор способен составить карту образца, на которой видно распределение анализируемых веществ, характерные колебания связей в которых предварительно известны.
Текст: Екатерина Селиверова. Фото: Светлана Артамонова. По материалам печатного журнала «СГУщёнка», выпуск №41, 2023 г.