Ученым из Государственного университета штата Айова удалось с помощью наночастиц пролить свет на сложные процессы, происходящие внутри элементов живой клетки. Результаты их исследований могут помочь в лечении различных тяжелых заболеваний, таких, как болезнь Альцгеймера.

В человеческом теле находится множество биологических наномашин, которые выполняют самые различные операции. Однако в настоящее время ученые имеют весьма смутное представление о том, как именно они их выполняют, особенно в том, что касается внутриклеточных процессов. В то же время понимание того, как устроены и работают эти биомашины очень важно, так как нарушение их работы может приводить к различным тяжелым заболеваниям, таким, как болезнь Альцгеймера.

Группа ученых из Государственного университета штата Айова под руководством Нинга Фанга опубликовала результаты своих исследований в ноябрьском выпуске журнала Американского химического общества (Journal of the American Chemical Society, подробнее в разделе нанотехнологии на сайте dsnews.ru ), в которой они изложили результаты своих наблюдений и выводы о том, как микроскопия по методу интерференционного контраста влияет на различные процессы, происходящие в живой клетке.

Ученые выделили и исследовали несколько типов базовых перемещений, происходящих во внутриклеточных наномашинах. Поступательное перемещение несложно отследить с помощью современных микроскопов. Однако вращательное движение наблюдать намного сложнее вследствие ограничений наблюдательной техники, вследствие чело многие процессы, в основе которых лежат вращательные молекулярные перемещения, до сих пор слабо изучены.

Методы, которые применялись ранее, такие, как метод particle-tracking или же флуоресцентная поляризация отдельных молекул, позволяли отследить вращательные перемещения только в моделируемых условиях. Однако группе Нинга Фанга впервые удалось изучить такие перемещения в живой, функционирующей клетке.

Ученые ввели в клетку наностержни из золота, размеры которых составляют 25 нм в диаметре и 75 нм в длину, которые рассредоточились по клетке. Затем с помощью микроскопии по методу интерференционного контраста они смогли замерить и их положение и перемещение и смоделировать на компьютере полную трехмерную картину происходящих в клетке перемещений.

«Эта техника позволяет пролить свет на работу живых наномашин, действующих внутри клеток и отследить все происходящие в них перемещения», – говорит Нинг Фанг.

Ученый также добавил, что их исследования помогут лечить многие сложные нервные заболевания, поскольку для этого ключевым является понимание всех внутриклеточных процессов.