Оригинальная система удержания и контроля за движением клеток во время работы напоминает старую видеоигру в «плоский» пинг-понг (Pong), однако предназначена она вовсе не для развлечения. О ярком достижении сообщила группа учёных, которой руководит Пэйюй Чиоу (Pei-Yu Chiou) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Новый миниатюрный прибор представляет собой пластину, прикрытую стеклом, со свободным пространством между ними, в котором плавают микроскопические частицы, подлежащие изучению, например — живые клетки.
При помощи лазера на поверхности устройства формируются любые подвижные рисунки, которые служат виртуальными «стенками», удерживающими клетки в заданных позициях или перемещающими «подопечных» между ними. Однако свет действует на клетки вовсе не напрямую, и в этом — красота изобретения Чиоу и его команды.
Лазерные системы удержания микрообъектов давно известны, но они не годятся для биологических исследований. Дело в том, что для надёжного манипулирования крошечными телами необходимы очень яркие лучи с потоком энергии в мегаватт на квадратный сантиметр. А они рискуют просто сжечь клетки.
Другой способ манипуляции живыми объектами — электрические поля — более нежный, но точность оставляет желать лучшего. Потому исследователи из США решили построить более удачную версию «суперпинцета».
Новая «чашка Петри в стиле хай-тек» является комбинацией обоих принципов, давшей учёным новые возможности. Дно этой «чашки» покрыто сеткой из фотодетекторов, а над каждой такой ячейкой размещены два полупрозрачных электрода — один внизу, а один сверху.
Когда свет попадает на детектор, к электродам подключается внешний источник напряжения. Именно электрическое поле и сдвигает живые клетки, а не сам лазер, мощность которого может быть мала и не тревожит «подопытных».
Зато лазером можно нарисовать в пределах «чашки» разнообразные линии и круги, заставляя клетки перемещаться под давлением этих «световых стен». Причём устройство позволяет легко разделять и соединять в группы единичные клетки и управлять движением каждой из них по отдельности — за это отвечает как раз малый шаг «пикселей».
Эта система пригодится для биологических исследований, в том числе тех, где требуется проводить длительную культивацию клеток в контролируемых условиях, — полагают авторы прибора. Детали своей разработки учёные представили в статье в журнале Lab on a Chip.
Читайте также о новейшем акустическом пинцете и микромоторах из бактерий.
