​В статье, опубликованной в спецвыпуске журнала Optics & Photonics News — Optics in 2020, ученые Новосибирского госуниверситета представили оптический метод для исследования динамики активация тромбоцитов. Это может помочь в изучении ранней стадии активации, межклеточной передачи сигналов и нелинейного взаимодействия различных биохимических путей. Исследование может продвинуть изучение функции тромбоцитов в различных физиологических и патологических состояниях и имеет большое значение для диагностики и контроля сердечно-сосудистых заболеваний.
 
Авторами статьи выступили сотрудники лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ: Дарья Спирёва, Алексей Воробьев, Вадим Климонтов, Елена Королёва и Александр Москаленский.
 
Группа ученых в своей статье рассказала о том, как использует фотолабильный аналог АДФ (caged ADP). Это вещество активирует рецепторы тромбоцитов после воздействия света определенной длины волны. Его можно добавить к анализируемому образцу, дождаться равномерного перемешивания с тромбоцитами, а затем вызвать их активацию оптическим импульсом, что является важным результатом, представленным в статье.

 
— Наше исследование посвящено такому достаточно сложному процессу, как активация тромбоцитов. Активация — это первичный процесс, который происходит во время повреждения стенки сосуда, и нарушение этого процесса может привести к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний. Идея использования оптического импульса пришла из необходимости запуска такого процесса, когда мы изучали его под микроскопом. Активация тромбоцитов «включается» с помощью специальных рецепторов на поверхности клетки, которые чувствительны к веществам-активаторам, в нашем исследовании это был АДФ. Так как мы изучаем все под микроскопом и наши объемы ограничены капелькой, а тромбоциты очень маленькие клетки, добавление извне капельки АДФ приводило к смещению клеток, которое не позволяло нам понять, когда именно началась активация. Сложность также заключалась и в том, что мы первые, кто изучали этот процесс у каждой клетки в отдельности, да еще и у свободно двигающихся клеток! Ранее исследования проводились либо на закреплённых тромбоцитах, либо ученые смотрели общий сигнал активации, — рассказала об исследовании студентка Физического факультета НГУ, сотрудник лаборатории оптики и динамики биологических систем ФФ НГУ Дарья Спирёва.

 
Благодаря тому, что ученые научились оптически контролировать процесс, стало возможным измерить его раннюю динамику у одиночных свободно плавающих клеток, что ранее было недоступно. Эта область сейчас мало изучена, но она очень перспективна. Тромбоциты играют главную роль при развитии сердечно-сосудистых осложнений, от которых в современном мире умирает большинство людей. Исследование активации одиночных клеток с помощью фотолабильных веществ принесет не только новые знания о процессе, но и, возможно, позволит получить новые, важные для медицинской диагностики параметры, необходимые для прогресса в медицине.

 
— Это исследование сейчас актуально, и мы продолжаем над ним работать. Остается еще много нерешенных задач, например, улучшение протокола подготовки клеток к исследованию, использование не только одного фотолабильного вещества, а нескольких в одном образце для дальнейшего изучения как активации, так и других функций тромбоцитов. Будем накапливать данные, улучшать методику, развивать теоретический аспект вопроса и делать все, чтобы наше исследование принесло еще больше пользы науке и обществу, — добавила одна из авторов статьи. ​​
 

Источники

Статья ученых НГУ вошла в спецвыпуск журнала Optics & Photonics News - Optics in 2020
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 27/11/2020

Похожие новости

  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    1658
  • 02/02/2017

    Стратегические академические единицы НГУ в журнале «Наука из первых рук»

    Вышел очередной номер журнала «Наука из первых рук». Ряд статей посвящен работам, которые ведутся в рамках Стратегических академических единиц Новосибирского госуниверситета. Тема номера — «Грани науки будущего».
    1577
  • 24/08/2020

    Сибирские ученые разработали инновационную концепцию антиковидной фотодинамической терапии

    ​Новая методика рассчитана на повреждение оболочечных структур и генетического материала коронавируса, блокирование его размножения в организме человека, а также иммуноопосредованное предотвращение «цитокинового шторма» за счёт фотодинамической блокировки реакций системного воспалительного ответа и активации противовоспалительного иммунного ответа.
    659
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    1365
  • 28/05/2020

    Ущерб от «черной пятницы» и влияние генов на характер: учащиеся СУНЦ НГУ стали призерами международной конференции

    ​В мае учащиеся СУНЦ НГУ успешно выступили на международной конференции для школьников "Сахаровские чтения". Свои доклады по информатике, физике и биологии ребята представили в режиме онлайн.
    555
  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    1979
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    3564
  • 29/12/2020

    Дмитрий Седнев: «Наша школа играет роль интегратора»

    ​Директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев поделился результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказал о целях и задачах на будущий год.
    864
  • 19/06/2018

    Новосибирские ученые исследовали, как «врезаются» друг в друга молекулы на рельсах ДНК

    ​Ученые из САЕ «Синтетическая биология» НГУ провели исследование поведения ДНК-полимераз при столкновении с так называемыми «пришитыми» к ДНК белками. Полученные результаты дают основание для разработки искусственных ДНК-полимераз, которые можно использовать для различных целей.
    1067
  • 05/12/2018

    Молодые ученые АлтГУ разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы

    ​Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета.
    1392