L'image de gauche montre l'activité de force d'une cellule à une résolution d'environ 250 nanomètres. L'image de droite montre à quel point l'image devient plus claire et plus nette avec la résolution de 25 nanomètres qui est désormais possible avec la nouvelle technique. Crédit:
Les scientifiques ont développé une nouvelle technique utilisant des outils faits d'ADN luminescent, illuminé comme des lucioles, visualiser les forces mécaniques des cellules au niveau moléculaire. Méthodes naturelles publié l'ouvrage, dirigé par des chimistes de l'Université Emory, qui ont démontré leur technique sur les plaquettes sanguines humaines lors d'expériences en laboratoire.
"Normalement, un microscope optique ne peut pas produire d'images qui résolvent des objets plus petits que la longueur d'une onde lumineuse, qui est d'environ 500 nanomètres, " dit Khalid Salaita, Emory professeur de chimie et auteur principal de l'étude. "Nous avons trouvé un moyen de tirer parti des récentes avancées en matière d'imagerie optique ainsi que de nos capteurs d'ADN moléculaire pour capturer des forces à 25 nanomètres. Cette résolution revient à être sur la lune et à voir les ondulations causées par les gouttes de pluie frappant la surface d'un lac sur la Terre ."
Presque tous les processus biologiques impliquent un composant mécanique, de la division cellulaire à la coagulation sanguine en passant par le montage d'une réponse immunitaire. « Comprendre comment les cellules appliquent des forces et des forces sensorielles peut aider au développement de nouvelles thérapies pour de nombreux troubles différents, " dit Salaita, dont le laboratoire est un chef de file dans la conception de moyens d'imager et de cartographier les forces biomécaniques.
Les premiers auteurs de l'article, Joshua Brockman et Hanquan Su, a fait le travail en tant qu'étudiants diplômés Emory dans le laboratoire Salaita. Tous deux ont récemment obtenu leur doctorat.
Les chercheurs ont transformé des brins d'ADN synthétique en sondes de tension moléculaire contenant des poches cachées. Les sondes sont attachées à des récepteurs à la surface d'une cellule. Des morceaux d'ADN flottant librement marqués par fluorescence servent d'imageurs. Au fur et à mesure que les morceaux d'ADN non ancrés sifflent, ils créent des traînées de lumière dans les vidéos de microscopie.
Lorsque la cellule applique une force sur un site récepteur particulier, les sondes attachées s'étirent, provoquant l'ouverture de leurs poches cachées et la libération de vrilles d'ADN qui sont stockées à l'intérieur. Les morceaux d'ADN flottant librement sont conçus pour s'arrimer à ces vrilles d'ADN. Quand les morceaux d'ADN fluorescents s'amarrent, ils sont brièvement démobilisés, apparaissant comme des points de lumière immobiles dans les vidéos de microscopie.
