Ученые из Техасского университета усовершенствовали лазерный оптический пинцет, который позволяет осуществить захват биологических частиц без повреждения.
На данный момент существовало несколько вариантов оптических пинцетов: плазмонный пинцет, оптико-электронный пинцет и оптико-акустический пинцет. Чаще всего они применяются в узкой области исследования и не используются для работы с биологическими клетками. Всему виной то, что оптический импульс лазера может не только перемещать частицу, но также нагревать ее, вызывая тепловое напряжение и деградацию биологической частицы. Более того, многие клетки проявляют термофобное поведение и попросту убегают от места воздействия лазера. Тем не менее захват клеток и биологических объектов на сегодняшний день очень востребован при лечении рака, адресной доставке лекарств или селективной клеточной хирургии.
Ученые из Техасского университета предложили модификацию оптического пинцета. Основная идея заключается в том, чтобы немного охладить образец, а затем с помощью лазера захватить частицу и переместить ее. В этом случае частица не получает термический ожог и не погибает.
Новый метод был протестирован на эритроцитах, которые имели разную форму и размеры. Форма эритроцитов варьировалась в зависимости от изменения тонуса (количества соли) во внеклеточной жидкости. Как показали исследования, если не снижать температуру коллоидного раствора, после захвата клетки лазерным лучом происходит ее нагрев. Небольшое повышение температуры приводит к гибели эритроцита. При снижении температуры образца до 4 градусов термофобное поведение у клеток не наблюдается. Эритроциты захватываются оптическим пинцетом независимо от их формы, и при этом сохраняется целостность клеточной мембраны. Во время эксперимента ученым удалось уменьшить мощность лазера, не снижая эффективности захвата.
Как надеются ученые, новый метод будет иметь множество потенциальных применений в медицинской сфере.
Теперь лазер может перемещать биологические клетки, не повреждая их
