Inuti levande celler med infrarött ljus: en ny vetenskaplig gräns utan vattenstörningar.

StockholmForskare letar alltid efter bättre sätt att se molekyler i levande celler för att underlätta nya läkemedelsupptäckter och cellterapier. Forskare vid National Institute of Standards and Technology (NIST) har utvecklat en ny metod som använder infrarött (IR) ljus för att tydligare kunna se dessa molekyler. Vanligtvis är IR-mätningar svåra eftersom vattnet i cellerna absorberar IR-ljuset, vilket gör det svårt att urskilja molekylerna. Den nya metoden löser detta problem genom att ta hänsyn till vattnets absorption.

Den nya metoden har flera viktiga fördelar: den ger snabbare resultat än befintliga alternativ, kräver inga färgämnen eller fluorescerande markörer, och kan mäta de exakta massorna av proteiner, nukleinsyror, lipider och kolhydrater.

Metoden som kallas lösningsmedelskompensationsabsorption (SAC) som används med ett IR-lasermikroskop möjliggör detaljerad avbildning av celler. Forskare observerade fibroblastceller, vilka hjälper till att bilda bindväv, under 12 timmar. De följde biomolekylära grupper genom olika stadier av cellcykeln. Denna metod är snabbare än andra tekniker som kräver speciella anläggningar som synkrotroner.

SAC-IR är betydelsefullt eftersom det inte använder färgämnen eller markörer, som kan ha varierande effekter och ibland skada celler. Dessutom mäter det biomolekyler med större precision, vilket bidrar till att standardisera metoder inom olika vetenskapliga områden och gör biologisk forskning och medicinska användningar mer pålitliga.

Läs också:

Idag · 04:18

Vulkaner avslöjar Ios interna hetta

Metoden har många potentiella användningsområden. Inom cancer cellterapi kan den kontrollera säkerheten och effektiviteten hos immunceller som modifierats för att bekämpa cancer. Den är också användbar vid läkemedelstestning, eftersom den kan mäta hur olika celltyper påverkas av läkemedel genom att observera förändringar i molekyler. Kunskap om dessa förändringar kan bidra till att upptäcka nya läkemedel och säkerställa att de är säkra och effektiva.

Forskarna planerar att förbättra sin metod för att mäta DNA och RNA med större precision. Denna förmåga är avgörande för att besvara viktiga frågor inom cellbiologi, såsom att identifiera biomolekylära mönster som indikerar cellhälsa. Till exempel kan bättre insikter från IR-spektra bidra till att förbättra hur celler fryses och tinas upp för medicinskt bruk.

Den nya infraröda (IR) metoden är ett stort framsteg för att studera levande celler. Den kan påskynda forskning inom många områden såsom produktion av biologiska produkter, cellterapi och upptäckten av nya läkemedel.