Газета «Новости медицины и фармации» 20-22, 2012

Большинство исследований, в которых ученые изучают строение и функционирование живых клеток, происходит в двухмерном пространстве промежутка между двумя лабораторными стеклами. Но это не естественная для клеток среда — клетки организуются и ведут себя несколько по­другому, когда они находятся внутри живого организма. И если организовать для живых клеток некоторое ограниченное пространство, обеспечивающее им возможность небольшого перемещения в трех измерениях, то такая среда будет более близка к естественным условиям существования клеток. И такая среда обитания для живых клеток в виде открытых микроскопических кремниевых пирамид была создана исследователями лаборатории NanoLab Института нанотехнологий MESA+ университета Твенте, Голландия.

Создавались эти микроскопические пирамиды следующим образом: сначала было взято несколько кремниевых плоских листов, которые были скреплены вместе, образуя многогранную пирамидальную структуру. После этого была удалена большая часть материала и оставлены лишь узкие полоски в области граней пирамиды. Получившийся крошечный полый наконечник обычно используют в качестве наконечника для атомно­силового микроскопа (Atomic Force Microscope), но в данном случае полученные полые пирамиды были использованы в качестве клеток для живых клеток.

В лабораторных исследованиях в качестве клеток использовались микропирамиды, расположенные упорядоченными рядами на основании. В пластине основания точно под каждой пирамидкой было сделано отверстие соответствующего размера, через которое внутрь кремниевой клетки с потоком жидкости попадали живые клетки — хондроциты (chondrocytes), клетки хрящевых тканей. После того как живые клетки «обосновались» и укрепились внутри кремниевой клетки, они начинали взаимодействовать с живыми клетками, «сидящими» в соседних пирамидах.

В данном случае изменения в клетках, их взаимодействие могут быть изучены учеными более легко и более подробно, чем при использовании традиционных методов. Поэтому использование таких микроклеток является многообещающим инструментом, который может использоваться в изучении различных тканей и процессов их регенерации. Голландские исследователи собираются произвести некоторые усовершенствования созданной ими технологии. Во­первых, края пирамиды будут сделаны полыми и станут микроканалами, по которым будет течь жидкость. Во­вторых, исследователи собираются сделать наноканалы, проходящие между пирамидами, с помощью которых к живым клеткам будет подаваться жидкость, несущая для них питательные вещества, а это, в свою очередь, позволит ученым наблюдать за развитием, изменением и взаимодействием живых клеток достаточно длительное время.