Solun mekaniikan tutkimiseen on kehitetty työkalu, jonka avulla voidaan selvittää solun sisäisiä voimia, kuten tumakalvon venymistä. Voimasensori tuo näkyville täysin uusia asioita.

Mikroskooppisen pienen, vain parinkymmenen nanometrin pituisen biosensorin rakensivat Tampereen yliopiston ja Ohion osavaltion yliopiston tutkijat.

Sensori sijoitetaan mekaanisesti venyvän proteiinin kylkeen, jolloin se aistii proteiiniin kohdistuvia voimia solun sisällä.

”Sensorin voimaa aistiva osa on kuin kuminauha, joka venyessään muuttaa väriä”, kuvailee yliopistotutkija Teemu Ihalainen Tampereen yliopiston BioMediTech-yksiköstä.

Osa kiinnitetään kuminauhan molemmissa päissä oleviin vasta-aineisiin, jotka sitoutuvat tutkittavaan kohdeproteiiniin. Proteiiniin kohdistuvan voiman tai venymän voi lukea mikroskoopilla seuraamalla värin muuttumista.

Uutuustyökalulla solun mekaniikka saadaan näin ensimmäistä kertaa näkyvään muotoon. Aiemmilla sensoreilla ei ole kyetty havaitsemaan solun sisäisiä voimia eikä venymiä.

Tutkimus Nuclear lamina strain states revealed by intermolecular force biosensor on julkaistu Nature Communications -lehdessä.

Myös syövän prosessit avautuvat

Teemu Ihalaisen mukaan uusi voimasensori sopii erilaisille kohdeproteiineille ja monenlaiseen solubiologiseen tutkimukseen. Sillä voidaan mitata voimia esimerkiksi tumakalvossa, eri proteiinien välillä tai solun tukirangassa.

”Sensorien avulla muun muassa syövän mekaniikkaa ja siihen liittyviä prosesseja päästään seuraamaan aivan uudesta näkökulmasta”, Ihalainen sanoo.

Syöpäsolu joutuu puristautumaan soluväliaineessa ahtaista raoista tunkeutuessaan vaikkapa verisuoneen. Soluun kohdistuu siis voimakkaita puristavia ja venyttäviä voimia, jotka voivat hajottaa osan siitä.

Tumaan tulleet vauriot voivat puolestaan muuttaa solun genomirakennetta, mistä voi joissakin tilanteissa olla jopa hyötyä syövän kehittymiselle.

Mullistavasta sensoritekniikasta on jo kiinnostuttu laboratorioissa eri puolilla maailmaa Yhdysvalloista Intiaan ja Japaniin.

(Kuva Pixabay) Nanosensorin paljastamat voimat ja venymät voi lukea mikroskoopilla seuraamalla värin muuttumista.

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.

Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.