IEEE Sensors: электрические поля помогли найти старые клетки в организме

Ученые из Токийского столичного университета разработали метод, позволяющий отличать стареющие клетки в организме человека от молодых с помощью переменных электрических полей — без биохимических меток. Результаты исследования опубликованы в журнале IEEE Sensors.

Исследователи объяснили, что старение начинается на клеточном уровне: старые клетки теряют свои функции и выделяют вещества, вызывающие воспаление. Воспалительный процесс связан с такими возрастными заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, диабет второго типа и атеросклероз.

Сейчас поиск стареющих клеток выступает способом точного определения биологического возраста организма. Однако существующие методы их распознавания требуют флуоресцентной маркировки, которая сложна в применении и может изменить свойства клеток.

Под руководством доцента Иппея Яги команда применила иной подход — частотно-модулированный диэлектрофорез (FM-DEP). При его использовании образцы клеток помещаются в переменное электрическое поле, и их движение между электродами зависит от частоты — так называемой частоты отсечки. У стареющих и молодых клеток этот показатель различается. Метод не требует меток, безопасен для клеток и позволяет получить быстрые результаты.

Исследование проводилось на человеческих дермальных фибробластах — клетках соединительной ткани кожи. Отличия в частоте отсечки оказались связаны с изменениями в липидной структуре клеточной мембраны. Она представляет собой пленку, которая отделяет содержимое любой клетки от внешней среды.

Ученые надеются, что новая технология может использоваться не только для изучения старения, но и в регенеративной медицине и разработке лекарств. В будущем исследователи планируют адаптировать FM-DEP для анализа других типов клеток.