Новости

 
02 августа 2017 г.

Инженеры из Стенфордского университета разработали метки трехдиапазонной радиочастотной идентификации клеток (RFID), которые могут легко уместиться в клетку организма — их размер составляет всего лишь 22 микрона. Эти устройства, аналогичные чипам в проездных билетах или на книгах в магазинах, позволяют бесконтактно идентифицировать объекты. По словам авторов, основное применение для таких систем — поточное исследование состояния отдельных клеток. Работа опубликована в журнале Physical Review Applied.

RFID-метка

Чтобы определить pH, давление или концентрацию веществ в цитоплазме, ученые используют флуоресцентные красители, микроразмерные оптические резонаторы и различные наночастицы. Те меняют свое свечение или оптические свойства при изменении окружающей среды, что и фиксируют приборы. Однако такой подход не универсален — под каждый вариант необходимо разрабатывать свой метод измерения.

Авторы новой работы предложили универсальную платформу для исследования состояния одиночных клеток, основанную на радиочастотных метках. Они представляют собой электронный чип, связанный с антенной — благодаря антенне он может как бесконтактно получать энергию из переменного магнитного поля, так и передавать сигналы о своем состоянии. Существующие радиочастотные метки имеют размеры антенн порядка миллиметров или сантиметров — гораздо больше характерного размера клеток. Именно антенны ограничивают миниатюризацию устройств.

Для разработки меток исследователи использовали стандартные методы литографии. Металлическая антенна (22 микрона) и микрочип были помещены в оболочку из оксида кремния — так физики добились биосовместимости метки с клетками. В качестве считывателя сигнала использовалась пара антенн в два раза большего размера, работавшая в гигагерцовом диапазоне, по словам авторов это примерно в десять раз усиливало сигнал метки.

Погложение метки клеткой

Чтобы поместить метки в объект исследования ученые просто позволяли клеткам (меланомы мыши) поглотить их. В будущем исследователи планируют создать устройство для поточного анализа состояния клеток. Оно будет устроено следующим образом. Клетки с метками будут перемещаться через тонкий капилляр. Посередине капилляра будет располагаться антенна-считыватель, которая и считает состояния чипов в клетках. В качестве полезной информации, которую будут передавать метки может быть концентрация различных веществ, измеряемая микросенсорами — например, сенсорами глюкозы. Энергию для работы сенсоров будет генерировать антенна метки.

Схема устройства для поточного исследования клеток (слева). Справа — размеры RFID-метки и считывателя

Внутриклеточные сенсоры позволяют в деталях следить за работой клеток. К примеру, с помощью флуоресцентных маркеров кальция биоинженерам из Колумбийского университета удалось записать «мысли» гидры.

Источник: N+1

Есть вопрос или комментарий?..


Ваше имя Электронная почта
Получать почтовые уведомления об ответах:

| Примечание. Сообщение появится на сайте после проверки модератором.


Вернуться в раздел Новости

Регистрация ЛСCRO Биоконсалтинг предлагает любые виды услуг по юридическому оформлению лекарственных средств на территории РФ....
Открыть раздел Регистрация ЛС
Подработка для студентов! Участие в медицинских-научных исследованиях. Исследования проводятся в течении 4-х дней (2+2 через 2 недели) (оплата от 3 000 рублей в день)....
Открыть раздел Вакансии
Политика в области качестваОсновная цель деятельности Общество с ограниченной ответственностью «Биоконсалтинг» (далее ООО «Биоконсалтинг») – проведение токсикологических,...
Открыть раздел Политика в области качества
The LineAct Platform