Нантоантенны сделали живые клетки ярче и быстрее
AI Фото носит иллюстративный характер
Исследователи из Делфтского технического университета впервые показали, что наноантенны могут усиливать флуоресценцию белков в живых клетках человека и других млекопитающих. Учёные уже используют светящиеся белки, которые загораются при изменении электрического напряжения в нервной клетке. Разместив наноантенны рядом с этими белками, исследователи смогли наблюдать за процессами внутри клеток с гораздо большей точностью. Открытие добавляет новый инструмент для изучения электрических сигналов в мозге с помощью нанотехнологий и генной инженерии. Работа опубликована в журнале Advanced Materials. Об этом пишет сайт Phys.org.
Первый автор исследования Марко Локарно и его коллега Цянжуй Дун разместили наноантенны в непосредственной близости от флуоресцентных белков, чувствительных к напряжению. Это сделало белки в шесть раз ярче, что позволило отслеживать процессы в живых клетках млекопитающих с большей точностью. При этом клетки оставались живыми и продолжали нормально функционировать на протяжении всех измерений.
Белки не только стали ярче, но и реагировали примерно в десять раз быстрее на изменения электрического напряжения. Это стало неожиданностью: годами исследователи пытались оптимизировать эти белки с помощью генной инженерии, добиваясь лишь ограниченных улучшений скорости реакции. Оказалось, что близость наночастицы открывает совершенно новый уровень ускорения.
Открытие вводит новый инструмент: светочувствительные белки теперь можно модифицировать не только генной инженерией, но и умными наноструктурами. По словам руководителя проекта Даана Бринкса, это позволяет быстрее записывать сигналы в мозге. Тот же принцип потенциально применим к белкам, участвующим в передаче сигналов в глазу, или к белкам, которые можно запрограммировать на транспортировку веществ внутри клеток. В долгосрочной перспективе технология может помочь ответить на фундаментальные вопросы о том, как мозг обрабатывает информацию и что происходит на микроскопическом уровне при обучении и формировании памяти.
