Изобретен метод измерения силы отдельных клеток

Проводить замеры силы мышц на уровне отдельных клеток позволит технология, разработанная американскими учеными из Университета Джонса Хопкинза. Применяя подходы, используемые при производстве микропроцессоров, они создали устройство с тысячами подвижных микроигл, каждая из которых фиксируется на поверхности клетки и помогает регистрировать малейшие ее движения.

С помощью этой технологии можно рассчитать усилие, которое развивает гладкая мышечная клетка при сокращении, а также оценить действие самых разных факторов, например, химических веществ, на ее работу. Это, как полагают авторы, позволит лучше понять причину и разработать эффективное лекарство для таких заболеваний как гипертоническая болезнь и бронхиальная астма.

Ученым, работавшим под руководством Джона Тана (John Tan), впервые удалось создать метод регистрации силы сокращения мышечной клетки, который опирается на прямые, а не на косвенные данные. Автор работы, например, упомянул о ранее разработанной методике, с помощью которой примерно можно было рассчитать силу мышцы по складкам на тонком листке, на котором располагается клетка.

В приборе, созданном учеными из Университета Джонса Хопкинза, все микроиглы двигаются независимо от других, при этом на передвижение каждой требуется одинаковая сила. Благодаря этому удается отказаться от примерных оценок и получить более точные данные. Ученые объяснили, что микроиглы соединяются с клеткой с помощью фибронектина – белка, который участвует в соединении клеток.

Таким образом, впервые удалось измерить силу не только очень точно, но и именно в той точке приложения, на которую она действует в живом организме – на уровне межклеточных соединений. Благодаря этим достоинствам метода уже удалось решить давно ведущийся спор о зависимости силы, с которой сокращается клетка, от площади, которую она покрывает.

Рассказ об этом исследовании появился в электронной версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.