Mikro-spektroskopi åbner nye ruter til diagnostik

Ligesom mekaniske egenskaber og kemiske sammensætninger af materialer er af grundlæggende betydning i bygninger, cellerne, der omfatter enhver levende organisme, har forskellige egenskaber og former afhængigt af deres funktion og tilstand. Ukontrollerede ændringer i celleelasticitet, eller i elasticiteten af ​​ethvert biologisk væv generelt er symptomer og virkninger af patologier - hærdede kranspulsårer, der forårsager hjerteproblemer, svækkede knogler, der forårsager ortopædiske komplikationer, elastiske ændringer i hornhindevæv, der fremkalder okulære patologier, etc. En ikke-invasiv eksperimentel teknik, der kan sonde in-situ elastikken og de biokemiske egenskaber af celler og væv, ville være et strategisk diagnostisk værktøj.

I de seneste år, optik og fotonik, og især mikrospektroskopiske teknikker, er effektive til materialeanalyse. En undersøgelse med titlen "Berøringsfri mekanisk og kemisk analyse af enkelte levende celler ved hjælp af mikrospektroskopiske teknikker, ", der vil blive vist i journalen Nature-Light:Videnskab og applikationer , introducerer brugen af ​​et nyt spektrometer, der er i stand til ikke-invasivt at analysere levende celler in situ med sub-mikrometrisk rumlig opløsning. Det optiske system erhverver Brillouin og Raman spektrene samtidigt, og ved at udnytte samspillet mellem lys og stof, er i stand til at levere kontaktløse mekaniske og kemiske kort over det undersøgte system. Samarbejdet mellem fysikere og bioteknologer udvider denne tilgang til analyse af enkelte levende celler, beviser især teknikkens evne til at overvåge den mekaniske modulering på grund af subcellulære proteinstrukturer.

Desuden, det har vist sig, at ved onkogenekspression, celler viser en betydelig blødgøring. Denne egenskab kan forklare det invasive potentiale, der observeres i tumorceller - deres øgede deformerbarhed hjælper dem med at sprede sig gennem de smalle rum i den ekstracellulære matrix, favoriserer den fremtidige udvikling af metastaser.

Denne undersøgelse fremhæver, hvordan cellers mekaniske egenskaber kan være en ny biomarkør for patologier, og hvordan den foreslåede teknik kan blive et potentielt diagnostisk værktøj, selv i tumorer.