Новости города БезФормата.Ru
Томск
Главные новости
 
Задать вопрос?

В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена

В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена - ТПУ
В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена - ТПУ
Фото: news.tpu.ru

Ученый Томского политехнического университета Рауль Родригес и его коллеги из Германии и Литвы первыми в мире предложили, как с помощью оксида графена — по сути, обычного графита, как в карандашах, только окисленного — сделать поверхность любого материала пригодной для иммобилизации живых клеток. С помощью устройств с такими покрытиями можно будет обнаруживать и исследовать отдельные живые клетки, в том числе опасные микроорганизмы, раковые клетки и опасные вещества в организме человека. В будущем на основе этой технологии можно будет создавать гибкие диагностические устройства, вживляемые под кожу.  Результаты исследования опубликованы в научном журнале Sensors and Actuators B: Chemical (IF 5,4; Q 1).

Научная работа проводится учеными Томского политехнического университета, Университета Вильнюса, Центра физических технологий Вильнюса (Литва) и Технологического университета Хемница (Германия).

«Врачи до сих пор пытаются найти ответ на вопрос, почему клетки рака метастазируют. Изучение коммуникации клеток в процессе их образования — это, возможно, как раз и есть ответ на данный вопрос. Для этого нужно суметь отличить поведение клетки в «коллективе» от поведения изолированной клетки»,

— рассказывает профессор кафедры лазерной и световой техники ТПУ Рауль Родригес .

Технология, разработанная томскими политехниками и их коллегами, позволяет контролировать колонии клеток и отделять интересующие ученых клетки от всех остальных. Причем, она станет гораздо дешевле существующих аналогов.

«Сейчас для изучения отдельной клетки используют более дорогую технологию — так называемые оптические пинцеты, представляющие собой сложную установку, которая позволяет с помощью лазерного пучка выбирать, перемещать и анализировать отдельную клетку. Открытый нами метод не предполагает использования дополнительного оборудования — нужно лишь покрыть любую поверхность оксидом графена (соединения углерода с кислородсодержащими группами)», — объясняет Рауль Родригес.

Он уточняет, что исследование коммуникации и взаимодействия клеток сейчас представляет важность для многих направлений в медицине. Та же технология может помочь в разработке биосенсоров.

Биосенсоры — это аналитические устройства, в которых чувствительный слой, содержащий биологический материал, реагирует на присутствие определяемого компонента и генерирует электрический сигнал, функционально связанный с наличием и концентрацией этого вещества. Биоматериалом могут служить ферменты, ткани, бактерии, дрожжи, антигены/антитела, липосомы, органеллы, рецепторы, ДНК, а также клетки, которые иммобилизованы на физических датчиках. Сегодня биосенсоры уже применяются в области медицины, биотехнологий, пищевой промышленности и экологии.

«При создании биосенсоров существует та же проблема, что и при создании имплантатов, которые вживляют в организм человека. В имплантате взаимодействие клеток с его поверхностью определяется свойствами смачиваемости. Смачиваемая поверхность позволяет живым клеткам лучше закрепляться на биоимплантатах, размножаться и так далее. Поверхность биосенсора тоже должна быть хорошо смачиваемой для того, чтобы мы могли обеспечить присоединение клеток или бактерий к сенсору», — говорит профессор Родригес.

Понять, что такое смачиваемая  — гидрофильная — поверхность, объясняет ученый, можно на примере простой воды. Когда капельки воды падают на поверхность материала и растекаются по ней, значит, взаимодействие между каплей и поверхностью высокое и материал гидрофильный.  А если капельки воды собираются в шарики, то взаимодействие молекул воды между собой больше, чем с поверхностью, и это говорит нам о том, что материал гидрофобный.

«С помощью простой технологии с использованием оксида графена мы можем, по сути, любой материал сделать гидрофильным, а значит, пригодным для создания недорогих биосенсоров»,

— резюмирует профессор ТПУ.

Фото: визуализация процесса сушки суспензий дрожжевых клеток, покрытых на поверхности модифицированными графеновыми подложками. Изображения были сделаны до (1-й ряд) и после (2-й и 3-й ряды) испарения воды.

В своей работе ученые продемонстрировали этот эффект на примере обычных дрожжевых клеток, осажденных на нескольких произвольных подложках из стекла, кремния и других материалов, покрытых оксидом графена. Результаты исследования показали, что клетки хорошо фиксируются на модифицированных подложках. Такие усовершенствованные поверхности приводили к появлению областей, где можно было наблюдать одиночные клетки. Образно говоря, клетки попадали в «ловушки» и не могли собраться вместе, как это обычно происходит на поверхности. Используя это свойство, можно было бы изучить, как клетка ведет себя в изолированном состоянии, и сравнить ее поведение с поведением в «обществе» других ее «сородичей».

Для производства биосенсора предполагается создавать электрические контакты на том же самом покрытии. В другой своей работе, при разработке медицинских «электронных татуировок» , ученые рисуют на подложке, обработанной оксидом графена, некое подобие электросхемы. При воздействии лазером оксид графена превращается в проводящий материал — восстановленный оксид графена (rGO). А в дальнейшем с использованием оксида графена можно будет производить гибкую электронику, встраиваемую прямо под кожу пациента.

«Кто знает, возможно в будущем именно такая техника сможет прямо на дому диагностировать на ранних стадиях различные заболевания», — заключают ученые.

Последние новости Томской области по теме:
В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена

3_thumb_main - САН Томск
Ученые в Томске создали технологию для изучения раковых клеток - Томск
Ученый ТПУ Рауль Родригес и его коллеги из Германии и Литвы первыми в мире предложили с помощью оксида графена исследовать отдельные живые клетки, в том числе опасные микроорганизмы, раковые клетки.
08:36 23.11.2017 САН Томск
В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена - ТПУ
В ТПУ создают «ловушки» для клеток на основе новых покрытий из оксида графена - Томск
Ученый Томского политехнического университета Рауль Родригес и его коллеги из Германии и Литвы первыми в мире предложили, как с помощью оксида графена — по сути, обычного графита, как в карандашах,
10:32 22.11.2017 ТПУ
МОЭМП принял участие в учениях на реакторе ТПУ - Научно-клинический центр16 ноября в Учебно-научном центре «Исследовательский ядерный реактор» (УНЦ «ИЯР») Национального исследовательского Томского политехнического университета прошли учения по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и от
17.11.2017 Научно-клинический центр
Городской портал Tomsk.Ru. Жители региона оставляют за год в аптеках в среднем 6 880 рублей Томск новости - Tomsk.RuТакую статистику по итогам уходящего года приводит компания DSM Group, занимающаяся мониторингом фармацевтического рынка в РФ.
17.12.2017 Tomsk.Ru
Городской портал Tomsk.Ru. Налог на игорный бизнес может вырасти в два раза Томск. Новости - Tomsk.RuСоответствующий законопроект предложили в обладминистрации. В свою очередь,
17.12.2017 Tomsk.Ru
2 декабря в ТГУ завершился 2-й Форум университетских городов. Его центральная тема в этом году – повышение влияния университета на развитие города и региона.
16.12.2017 ТГУ
финифть - Первый Музей Славянской МифологииФинифть  – это древнерусское название эмали, а произошло оно от греческого «финифтис», что означает «блестящий».
16.12.2017 Первый Музей Славянской Мифологии
Соблюдайте правила пожарной безопасности в гаражах! - МЧС РоссииПо статистике, около 15% процентов пожаров происходит в гаражах. Но почему же горят гаражи?
16.12.2017 МЧС России
Главное управление МЧС России по Томской области информирует граждан в социальных сетях - МЧС РоссииПриглашаем  жителей региона присоединяться к сообществу друзей и подписчиков официальных страниц Главного управления МЧС России по Томской области в сети Интернет!
16.12.2017 МЧС России
Как выбрать безопасную новогоднюю елку? - МЧС РоссииОсталось совсем немного до наступления нового 2018 года. Новогодняя елка это радость для детей и взрослых, которая, к сожалению, может стать причиной пожара.
17.12.2017 МЧС России
JPG Файл - УМВД Томской областиВ дежурную часть ОМВД России по Чаинскому району обратился управляющий сушильного комплекса с сообщение о хищении зерна.
17.12.2017 УМВД Томской области
Ежегодно совершается большое количество преступлений, связанных с хищением денежных средств.
17.12.2017 УМВД Томской области
Похищенное сокровище - Томская неделя
Похищенное сокровище
Ежегодно пропадают более 15 тыс. детей. 95% из них удается найти. Живыми или мертвыми… Похищенное сокровище Обычный спокойный день среди недели.
Томская неделя
Минералогический музей имени Ивана Баженова - Tomsk.RuТГУ – это не только красивый корпус и интересные лекции. Это еще и университетские музеи, которые хранят в себе уникальные коллекции.
16.12.2017 Tomsk.Ru
Воспитанники Дворца творчества детей и молодежи Томска и Детско-юношеского центра «Звездочка» успешно выступили на ежегодном Международном конкурсе-фестивале «Сибирь зажигает звезды» и завоевали множество наград.
15.12.2017 Администрация г.Томск
Общение без границ - Томское Предместье№96/15.12.2017 В деревне Черная Речка 5 декабря состоялась ежегодная встреча активистов общества инвалидов с руководством Томского района и депутатами, мероприятие проходило в рамках декады инвалидов.
15.12.2017 Томское Предместье
Дама в раме - Томское Предместье
Дама в раме
№95/13.12.2017 Что за чудные портреты! Что за прелесть эти дамы! Необычную задумку – фото в тантамареске – воплотили в жизнь художники из Рыбаловской ДХШ.
Томское Предместье
Ледовая сказка началась!
В Томске открылся IV Международный фестиваль ледовой скульптуры «Хрустальный Томск», в рамках первого дня участники показали зрителям мастер-класс по созданию мини-скульптур.
Красное знамя
Поэты со всей Сибири
В Томск 15 и 16 декабря приедут 12 поэтов из Кемерово, Новосибирска и Омска, чтобы познакомить читателей со своим творчеством.
Красное знамя
Спортсмены ТУСУРа – лауреаты соревнований по подводному спорту «Снежные ласты» - ТУСУРАквалангисты клуба «Наяда» завоевали серебро и бронзу открытых региональных соревнований «Снежные ласты – 2017».
17.12.2017 ТУСУР
Обзор игр V тура чемпионата ЛМФЛ - дивизион «Премьер-лига» - Sport-Time.Ru17 декабря в спорткомплексе «Эльбрус» состоялись матчи пятого тура регулярного первенства Любительской мини-футбольной лиги сезона «Зима 2017/2018» в рамках Премьер-лиги.
18.12.2017 Sport-Time.Ru
Обзор игр VI тура чемпионата ЛМФЛ - дивизион «Вторая лига» - Sport-Time.Ru17 декабря в спорткомплексе «Эльбрус» состоялись матчи шестого тура регулярного первенства Любительской мини-футбольной лиги сезона «Зима 2017/2018» в рамках Второй лиги.
18.12.2017 Sport-Time.Ru
Хотите делать добро?
Заявки на конкурс волонтерских инициатив «Хочу делать добро» принимаются до 10 января.
Красное знамя
Анатолий Ефимович Петров. Беседа с ветераном - Томская неделя
Славный труженик и боевой солдат всегда в строю
Ветеран Великой Отечественной войны Анатолий Ефимович Петров — наш земляк, житель Томска.
Томская неделя
Награда губернатору
Президент Всероссийского общества качества (ВОК) Геннадий Воронин вручил губернатору Сергею Жвачкину высшую награду общества — медаль имени Ивана Ильина.
Красное знамя
«Антиминс земли томской». На Каштачной горе освятили храм - Томская Епархия17 декабря митрополит Томский и Асиновский Ростислав совершил чин малого освящения храма Новомучеников и исповедников Церкви Русской на Каштачной горе.
17.12.2017 Томская Епархия
JPG Файл - УМВД Томской областиВ дежурную часть ОМВД России по Чаинскому району обратился управляющий сушильного комплекса с сообщение о хищении зерна.
17.12.2017 УМВД Томской области
В дежурную часть ОМВД России по Ленинскому району городу Томску обратились представители одной из организаций с сообщением о хищении топлива.
16.12.2017 УМВД Томской области
Томский и новгородский губернаторы подписали соглашение о сотрудничестве - ГубернаторВ администрации области сегодня, 15 декабря, прошла встреча руководства Томской и Новгородской областей.
15.12.2017 Губернатор
Kasted_thumb_main - САН ТомскВ рамках новой стратегии экономического развития «Один пояс – один путь» на базе Томского политехнического университета будет создан российско-китайский аналитический центр,
15.12.2017 САН Томск