Brytyjscy naukowcy opracowują technikę wykrywania sygnałów elektrycznych w żywych komórkach
Naukowcom z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii udało się wykryć sygnał elektryczny w obumierającej komórce drożdży. Oczekuje się, że technika ta umożliwi badaczom monitorowanie czynności żywych komórek i opracowanie nowych sposobów testowania leków. Wszystkie komórki w organizmach żywych przekazują elektrycznie naładowane cząstki przez błonę komórkową do innych komórek. To ważny proces, ponieważ umożliwia komórkom komunikowanie się między sobą i skuteczne utrzymywanie się przy życiu. Już w tej chwili wykrywanie elektrycznej aktywności w pewnych obszarach ludzkiego ciała jest przyjęte w medycznych procedurach diagnostycznych. Elektrokardiogramy są powszechnie stosowanymi technikami monitorowania pracy serca, zaś elektroencefalogramy - mózgu. Brytyjscy naukowcy podjęli próbę opracowania techniki, dzięki której można by monitorować czynności poszczególnych komórek w podobny sposób, jak kardiograf bada pracę serca. Wykorzystując aparaturę do monitorowania pola magnetycznego w półprzewodnikach, naukowcy próbowali wykryć aktywność pojedynczej komórki drożdży. W tym celu zmienili zakres temperatur, w jakich pracuje aparatura, oraz - jako że drożdże wymagają wilgotnego środowiska - wprowadzili modyfikacje, które umożliwiły działanie sprzętu przy zanurzeniu w wodzie. Jednakże z powodu zbyt niskiej czułości aparatury badacze nie potrafili wykryć żadnej aktywności. Aby wywołać reakcję w komórce drożdży - organizmu znanego ze swej niezbyt ożywionej aktywności - w doświadczeniu użyto etanolu. - Wiadomo, że etanol zwiększa przejrzystość błon komórkowych. Mieliśmy nadzieję, że dzięki temu uzyskamy sygnał możliwy do wykrycia - powiedziała dr Irina Barbolina, która prowadziła eksperymenty. Dodanie etanolu okazało się skuteczne i umożliwiło wykrycie sygnału. Był to najsłabszy z dotychczas zaobserwowanych sygnałów w żyjącej komórce, około stu razy słabszy od wszystkich dotychczas wykrytych sygnałów. Jednak naukowcy dodali na tyle dużo alkoholu, że nastąpiło zatrucie i obumarcie komórki. - Było to prawdopodobnie ostatnie tchnienie obumierającej komórki - mówi profesor Andre Geim, kierujący zespołem z Manchesteru. Zespół jest jednak pewny, że po modyfikacji użytej techniki można uzyskać skuteczną metodę wykrywania sygnałów elektrycznych w żywych komórkach. - Mamy już pewne pomysły, w jaki sposób poprawić czułość czujnika w wodzie i następnym razem użyjemy również bardziej aktywnych organizmów, takich jak ameby - mówi profesor Geim. - Przypuszczalnie najważniejsze jest to, że wyznaczyliśmy sobie ważny cel. Kardiogramy komórkowe nie będą dłużej postrzegane w kategoriach absurdu czy naukowej fikcji. Poznanie typowego wzorca aktywności elektrycznej komórki pozwoli naukowcom na obserwacje, jak oddziaływują na nią różne leki. Może to doprowadzić do opracowania środków ochronnych do zastosowania na wczesnych etapach testowania leków. Ponadto test aktywności elektrycznej może być użyty do monitorowania wpływu zanieczyszczeń na mikroorganizmy występujące naturalnie w środowisku.
Kraje
Zjednoczone Królestwo