Для супергероев. Американские ученые создали невидимые человеческие клетки
Ученым из США удалось встроить белок, найденный в клетках кальмаров в клетки почек человека. Такой метод позволил сделать их невидимыми.
Белок называется рефлектин, он рассеивает свет и создает эффект прозрачности. Исследование должно помочь лучше понять различные клеточные механизмы в живой ткани, полагают авторы работы из Калифорнийского университета в Ирвайне.
Для своего эксперимента ученые выбрали кальмара Doryteuthis opalescens. Самки этого вида кальмаров могут превратить белую полосу вдоль спины от непрозрачного белого до почти прозрачного. Они делают это, используя специализированные клетки, называемые лейкофоры, в которых есть частицы, сделанные из белков-отражателей.
В зависимости от того, как расположены эти белки, они могут изменить способ передачи или отражения света вокруг них. И это не случайный процесс: кальмары могут изменять расположение этих высоко преломляющих белков в своих клетках, используя органическое химическое вещество под названием ацетилхолин.
«Наш проект сосредоточен на разработке клеточных систем и тканей с контролируемыми свойствами для передачи, отражения и поглощения света», - объяснил биомолекулярный инженер Атрули Чаттерджи из Калифорнийского университета.
Чтобы использовать «сверхспособность» кальмара в тканях человека, исследовательская группа генетически сконструировала клетки почек человека для производства рефлектина.
«Мы были удивлены, обнаружив, что клетки не только вырабатывают рефлектин, но также упаковывают белок в сфероидальные наноструктуры и распределяют их по телам клеток», - сказал биомедицинский инженер Алан Городецки.
Используя количественную фазовую микроскопию, исследователи показали, что эти белки изменили способ рассеивания света через сконструированные клетки по сравнению с клетками почек без рефлексина.
Затем они подвергли клетки воздействию различных уровней хлорида натрия и обнаружили, что они могут регулировать уровни света, проходящего через них, так как соль заставляет частицы отраженного света увеличиваться в размерах и изменять свое расположение.
Чем больше соли, тем больше рассеивается света и тем более непрозрачными становятся клетки. Таким образом у клеток почек появились настраиваемые светопропускающие и светоотражающие возможности
Команда говорит, что их успех закладывает основу для включения других особенностей кальмара в клетки млекопитающих. Это также позволит исследователям дополнительно изучить механизмы, лежащие в основе этих способностей, поскольку культивирование клеток кожи головоногих моллюсков в лаборатории оказалось очень сложной задачей.
Возможные будущие приложения могут включать в себя возможность визуализировать целые живые ткани с повышенной четкостью, что позволяет нам находить вещи, которые раньше не были очевидны.
