Российские ученые разработали томограф для нейронов

Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Московского государственного университета им. Ломоносова и Всероссийского научно-исследовательского института оптико-физических измерений разработали технологию локальной томографии, чтобы изучать нейроны и больше узнавать о том, как работает человеческий мозг.

Живая клетка прозрачна, поэтому заметить динамические колебания мембраны и плотности белка в ней крайне сложно. Для исследования под микроскопом клетку окрашивают или вводят маркеры, но от этого она меняет состояние, и результаты искажаются. «Оптический томограф воздействует на прозрачную клетку только светом, без ее модификации и повреждения целостности мембраны, — ​рассказывает участница исследования магистрантка МИСиСа Татьяна Маракуца. — ​Световая волна, прошедшая через прозрачный объект, модулируется по фазе и дает информацию об оптической разности хода излучения. Несмотря на то что суммарные изображения не являются истинными томограммами, они несут полезную информацию об объекте».

Традиционная томография позволяет изучать только единичные клетки простой формы, но не нервные с их отростками и внутриклеточной структурой. «Преимущество нашей технологии локальной томографии, или неинвазивного картирования цитоплазмы, состоит в том, что она позволяет анализировать динамику распределения структур нейрона в интересующей точке или области», — ​поясняет Татьяна Маракуца.

Команда ученых собрала прототип томографа из российских комплектующих и уже получила первые снимки нейронов. Как сообщили исследователи, внутриклеточные процессы отслеживаются достаточно хорошо и быстро — ​за минуту получается около 100 проекций клетки.

Разработчики полагают, что метод будет востребован в биотехнологии и биомедицине, а также существенно упростит и ускорит процесс выявления нейрозаболеваний.