Чувствовать и «слышать» клетки: разработано новое наноустройство

Инженеры из Калифорнийского университета Сан-Диего разработали миниатюрное устройство, позволяющее почувствовать силы, возникающие при движении бактерий, и услышать биение клеток сердечной мышцы.

Оно представляет собой наноразмерную оптическую нить, которая приблизительно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Устройство способно обнаружить силы примерно в десять триллионов раз меньшие, чем Ньютон (так, они уловили движения кишечных бактерий Helicobacter pyloriе), и звуки до минус 30 децибел – это уровень, который в одну тысячу раз ниже предела человеческого слуха.

Прибор изготовлен из чрезвычайно тонких волокон диоксида олова, покрытых тонким слоем полимера под названием полиэтиленгликоль, и усыпан золотыми наночастицами. В ходе эксперимента исследователи погрузили устройство в раствор клеток, направили луч света вдоль него и проанализировали световые сигналы, которые оно посылает. Интенсивность сигналов указывает на то, сколько силы или звука набирает волокно от окружающих клеток.

Новая разработка позволит обнаруживать присутствие и деятельность бактерий, контролировать формирование и разрушение связей, фиксировать изменения в механическом поведении клеток, что может свидетельствовать о злокачественной трансформации или атаке вирусов. Кроме того, устройство можно использовать в качестве мини-стетоскопа для контроля клеточных микровибраций в естественной среде.