​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

  • 20/11/2020

    На форуме в Новосибирске обсудили применение искусственного интеллекта и защиту от вирусов

    Темами прошедшего в Новосибирске пятого Международного форума «Городские технологии» — 2020 стали использование инноваций для модернизации городской инфраструктуры и защита городов от вирусных и бактериологических инфекций.
    594
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    4281
  • 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.
    1374
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    1304
  • 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.
    1999
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    1090
  • 11/06/2015

    Новосибирские ученые разработали экспресс-тест на выявление язвы и гастрита

    ​Новосибирские ученые придумали, как обнаружить в организме бактерию, которая вызывает гастрит и язву желудка. Сегодня эти заболевания встречаются у каждого второго. Страдают не только взрослые, но и школьники.
    971
  • 03/02/2018

    Ученые новосибирского Академгородка представили новейшие достижения СО РАН

    ​​Перед Днем российской науки-2018 три крупнейших института СО РАН – Институт ядерной физики им. Будкера, Институт химической биологии и фундаментальной медицины и Институт гидродинамики им. Лаврентьева  – открыли свои двери для посетителей.
    4158
  • 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.
    560
  • 11/11/2020

    Автоматическая блинная печь и калькулятор генов: учащиеся инженерных курсов СУНЦ НГУ представили новые проекты

    ​​В Лаборатории инженерного конструирования СУНЦ НГУ прошел дистанционный семинар, на котором учащиеся представили темы своих проектов и рассказали об их реализации. Лучшие проекты весной будут представлены на школьной секции Международной научной студенческой конференции (МНСК).
    517