Udefra til inde:En hurtig og præcis totalvurderingsmetode for celler

At have et godt øje for detaljer er en væsentlig færdighed for mange erhverv. Især biologer bruger specielle teknikker og avanceret teknologi til at analysere individuelle celler med hidtil uset præcision. Impedanscytometri er en eksperimentel metode, der kan afsløre specifikke karakteristika ved levende enkeltceller. Denne teknik kræver elektrisk penetrering, hvor højfrekvent strøm frit kan passere gennem cellemembranen uden at beskadige cellen. Nu har forskere fra Japan bestemt optimale betingelser for at udføre impedanscytometri. Deres arbejde kan føre til hurtig vurdering af celler under dyrkning i biologiske eksperimenter.

En forbedret metode til måling af enkeltcellers morfologi og biomasse ved hjælp af impedanscytometri er blevet introduceret i et nyligt offentliggjort studie i Microsystems &Nanoengineering . Impedanscytometri involverer påføring af højfrekvente spændinger til elektroder for at måle kompleks impedans, som kan give information om cellens form og effektive volumen. I undersøgelsen brugte forskere ledet af Nara Institute of Science and Technology forskellige faser af spændingssignaler ved fire frekvenser. De viste, at påførte spændinger med frekvenser på omkring 7 MHz er i stand til at passere gennem membranen af ​​Euglena gracilis-celler. Højere frekvenser kan overvåge ændringer i biomasse, mens lavere frekvenser kan spore volumenændringer.

Når et højfrekvent elektrisk felt trænger ind i cellemembranen, vipper den ujævne intracellulære fordeling impedansimpulserne til venstre eller højre, hvilket er blevet verificeret i simulering og eksperimenter. "I sidste ende afhænger vores metode til at bestemme ledningsevnen af ​​cellemembranen på graden af ​​hældning forårsaget af de elektriske impulser," siger forfatter Yoichiroh Hosokawa. Holdet udførte også kalibreringsundersøgelser ved hjælp af perler for bedre at forstå de underliggende fysiske mekanismer af denne effekt.

"Denne forskning muliggør let bestemmelse af den elektriske penetration af en cellemembran, og den foreslåede platform er anvendelig til multiparameter vurdering af organismens tilstand under dyrkning," siger seniorforfatter Yaxiaer Yalikun. Denne platform kan let integreres i mikrofluidiske systemer til skalerbar overvågning af biologiske eksperimenter.

Behovet for effektiv og meget nøjagtig analyse af levende enkeltceller kan blive opfyldt af denne nye impedanscytometrimetode udviklet af forskerholdet ledet af Nara Institute of Science and Technology. Fremtidige applikationer kan udvides til celler i pattedyr for at overvåge specifikke membranændringer inden for områder som onkogenese og celleældning. + Udforsk yderligere

Undersøgelse af celleformer uden mikroskop