пятница, 16 марта 2012 г.

Микрофлюидальная система растворяет клетки для биохимических анализов

Микрофлюидальная система растворяет клетки для биохимических анализовВ последние годы при изучении внутреннего строения клеток сделано немало важных открытий. Одни исследователи изолировали и идентифицировали нуклеиновые кислоты и протеины с их «особыми» свойствами, другие — распутали тугие клубки регуляторных и рабочих механизмов, лежащих в основе взаимодействий биохимических и фармацевтических компонентов внутри клеток. Ну а Дэйв Оу и его коллеги из Агентства по науке, технологии и исследованиям ASTAR (Сингапур) разработали новую технологию «открытия» внутриклеточного содержимого для биохимического анализа.

Существует широкий спектр методов дезинтеграции (или растворения) клеточной мембраны с последующим релизом содержавшихся внутри биомолекул. Большинство этих способов полагается на использование ультразвука для растворения клеток. При этом приходится с осторожностью проводить кратковременные сеансы ультразвукового давления, чередуя их с периодами релаксации образца во избежание перегрева протеинов из-за диссипации механической энергии.

При приложении ультразвука к жидкости происходят быстрые изменения локальных давлений, что вызывает формирование маленьких пузырьков, которые осциллируют в размерах и генерируют циклическое касательное напряжение. Эти быстро пульсирующие пузырьки при взрыве продуцируют малые ударные волны, которые могут быть достаточно мощными для того, чтобы вызвать разрыв клеточной мембраны.

В рассматриваемой работе исследователи генерировали микропузырьки в меандрическом микрожидкостном канале, вводя газ через отдельный порт для формирования интерфейса «газ — жидкость», с последующим применением ультразвуковой системы.

Учёные протестировали производительность своего микрожидкостного устройства на генетически изменённой бактерии и дрожжевой культуре, экспрессирующей флюоресцентный протеин. Было показано, что бактерия полностью дезинтегрируется за 400 миллисекунд ультразвукового воздействия. В случае же проявивших здоровую тягу к жизни дрожжей концентрация высвобожденной клеткой флюоресцирующей ДНК вышла на плато менее чем за секунду (а это значит — одной секунды достаточно, чтобы растворить подавляющее большинство клеток многоклеточного организма).

При этом, что важно с практической точки зрения, никакого существенного разогрева образцов не наблюдалось — и всё благодаря микрожидкостному подходу. Большое отношение площади поверхности микрожидкостного окружения к его объёму означает, что невеликое количество произведённого тепла быстро рассеивается с развитой поверхности за пределы образца.

О подробностях исследования сообщено в статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip.

Подготовлено по материалам A*STAR Research.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Наше главное отличие от обезьян — в способе управления генами
При необычайном сходстве геномов мы отличаемся от обезьян способом перетасовки генов: в этот процесс у нас с «родственниками» вовлечены абсолютные разные области генома. Генетическое разнообразие обеспечивается процессом рекомбинации: при созревании половых клеток гомологичные, отцовские и материнские, хромосомы, состоящие из одного набора генов, обмениваются друг с другом вариантами этих генов....
  (читать дальше)

Колибри не обращают внимания на раскраску цветков
Колибри запоминают самые «вкусные» цветы по их расположению, а не по внешнему виду. Цвет играет важную роль в пищевом поведении самых разных животных, от пчёл и бабочек до собак. Цветное зрение помогает понять, годится ли тот или иной объект в пищу — например, вкусен ли нектар у этого цветка и т. д. Логично было бы предположить, что и птицы ведут себя похожим образом, учитывая при поиске пищи её...
  (читать дальше)

Новой целью патентных троллей стали автобусные системы городских муниципалитетов США
Патентодержатели готовы подать иск на всё живое и неживое под Солнцем. Но новый финт, придуманный неким Мартином Джонсом, действительно оригинален. Он заявил, что система отслеживания автобусов при помощи GPS-навигации нарушает несколько его патентов. Дальнейшее очевидно: господин хочет денег от и без того близких к банкротству Портленда, Кливленда и Монтерея. Ход гениален: денег на адвокатов у не...
  (читать дальше)

Солнечные батареи на органических красителях: локальные научно-технологические подвижки без общей перспективы
Солнце обеспечивает нас одной из самых многообещающих форм возобновляемой энергии; одна беда — обычные солнечные батареи излишне дороги. Именно поэтому в своё время начались эксперименты с органическими красителями. В качестве рабочего материала, абсорбирующего солнечный свет, в таких установках применяются дешёвые органические красители, нанесённые на поверхность наночастиц диоксида титана, вме...
  (читать дальше)

Гёбекли-Тепе был центром притяжения различных культур
Ножи из обсидиана, обнаруженные в Гёбекли-Тепе, говорят о том, что это был не просто один из древнейших в мире храмов, но и место паломничества. На 7-й Международной конференции по производству тёсаного и шлифованного камня докерамического неолита, прошедшей в Барселоне (Испания), международная группа исследователей представила результаты химического анализа примерно 130 таких ножей. Они подтвер...
  (читать дальше)

Зачем гигантским кальмарам гигантские глаза
Зоологи выяснили, что аномально большие глаза нужны этим огромным головоногим, чтобы вовремя увидеть приближающегося хищника, — и это не настолько очевидное и банальное утверждение, как может показаться на первый взгляд. Зачем гигантским кальмарам гигантские глаза? Группа американских и шведских зоологов подробнейшим образом изучила этот вопрос и пришла к выводу, что большие глаза нужны этим мол...
  (читать дальше)

Человек разумный превзошёл неандертальцев, оказавшись в нужном месте в нужное время
Человек разумный появился около 200 тыс. лет назад и примерно 20 тыс. лет назад заселил весь мир, одержав безоговорочную победу над конкурентами. А всё дело в том, что наши предки переждали ледниковый период в правильном месте. Такую гипотезу выдвинули Джон Стюарт из Борнмутского университета и Крис Стрингер из лондонского Музея естественной истории (оба — Великобритания). Они утверждают, что кл...
  (читать дальше)

Microsoft продемонстрировала концептуальную проекционную систему Beamatron
Исследовательское подразделение Microsoft Research разработало экспериментальную установку Beamatron, позволяющую виртуальным объектам «взаимодействовать» с реальными предметами. Система состоит из проектора на моторизованной платформе, контроллера Kinect и специализированного программного обеспечения. В процессе работы формируется трёхмерная карта окружающего пространства, которая затем использ...
  (читать дальше)

Toshiba выпускает самые быстрые в мире SDHC-карты
Корпорация Toshiba анонсировала высокопроизводительные карты памяти SDXC и SDHC новой линейки EXCERIA. Название EXCERIA образовано от английских слов excellent и experience — «превосходный» и «опыт». Карты выполнены в соответствии со стандартом SD Memory Card Standard Ver.3.0 UHS-I и разделены на три группы: Type 1, Type 2 и Type HD. По заявлению производителя, изделия серии Type 1 являются са...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)