Kuidas mõõta rakkude mehaanilisi omadusi?
Teadlased teevad edusamme elusate rakkude mehaanilisi omadusi mõõtva süsteemi arendamisel. Uus tehnoloogia võimaldab diagnoosida haigusi ning mõista paremini bioloogilisi protsesse. Oma meetodi paljude potentsiaalsete rakendusviiside demonstreerimiseks kasutas Purdue ja Oxfordi ülikoolide teadlasterühm aatomjõu mikroskoopi, uurides sellega kolme selgelt erinevat tüüpi rakke. Näiteks võimaldab nende meetod uurida, kuidas rakud kudede külge kinnituvad, mis on oluline mitmete haiguste ja bioloogiliste protsesside puhul. Samuti on uue meetodi abil võimalik uurida, kuidas rakud liiguvad ja kuju muudavad või kuidas arenevad vähirakud metastaasideks. Ka võimaldab see jälgida, kuidas rakud reageerivad mehaanilistele stiimulitele, mis ergutavad elutähtsate valkude tootmist. Lisaks eelnevale saab uut tehnoloogiat kasutada antibiootikumide ja vähiravimite mõju all olevate rakkude mehaaniliste omaduste uurimiseks. "Üha enam mõistetakse, et mehaanikal on rakubioloogias oluline roll ning luuakse mudeleid, mis püüavad selgitada, kuidas rakud tunnevad, suhtlevad ning reageerivad mehaaniliselt, nii haiguse korral kui terves organismis," rääkis uuringu kaasautor Sonia Contera Oxfordi ülikoolist. Tema sõnul võimaldab ajakirjas Nature Nanotechnology avaldatud uuringus kirjeldatud meetod otsida neile küsimustele vastuseid. Analüütilises mikroskoopias kasutatav aatomjõu mikroskoop kasutab nanomeetrites mõõdetavate materjalide ja pindade kohta info kogumiseks tillukest vibreerivat teravikku. Kuna see instrument võimaldab teadlastel "näha" palju väiksemaid objekte kui valgusmikroskoobid, sobib see kõige pisemate rakustruktuuride mehaaniliste omaduste kaardistamiseks suurepäraselt. "Kaartidel on näha raku erinevate osade mehaanilised omadused - kas mingi rakuosa on pehme, jäik või lödi," selgitas uuringu autor Arvind Raman Purdue ülikoolist. "Võtmeküsimus on selles, et nüüd saab seda teha kõrglahutusega ning tavameetoditest suurema piltide arvuga sekundis." Tänu kiirpildistamisele saab jälgida elusaid rakke ja bioloogilisi protsesse reaalajas. "Aatomjõu mikroskoop on ainus instrument, mis võimaldab  elusa raku mehaanilisi omadusi kaardistamiseks fotole jäädvustada," märkis Raman. Olemasolevad aatomjõu mikroskoobi tööviisid on nende omaduste kaardistamiseks kas liiga aeglased või ebapiisava lahutusvõimega. "Meie uuendus ületab need piirangud peamiselt tänu paremale signaalitöötlusele," täpsustas Raman. "Mis kõige olulisem, me uurisime oma meetodi abil kolme väga erinevat tüüpi rakke: baktereid, inimese vererakke ja rottide fibroblaste. See näitab, et meie meetodil võivad olla laiad kasutusvõimalused nii meditsiinis kui teaduslikes uuringutes." Uus tehnoloogia on standardsetest aatomjõu mikroskoopide tööviisidest peaaegu viis korda kiirem.  
