Удивительно, но у нас с вами есть нечто общее с камертоном.
Хотя об этом давно догадывались, теперь исследователи, похоже, подтвердили, что человеческие клетки обладают резонансными частотами – вибрациями, соответствующими их собственной частоте, что заставляет клетки вибрировать с большей амплитудой.
Это исследование было сосредоточено на наблюдении за движением микрокантилеверов – крошечных сенсоров, которые могут изгибаться или вибрировать, когда на них оказывается нагрузка, что делает их полезными биомеханическими датчиками.
Предыдущие исследования, изучавшие другие характеристики клеток, обнаружили, что микрокантилеверы двигались неожиданным образом, что заставило ученых предположить, что клетки, помещенные на них, вибрируют на резонансной частоте, вызывая движение кантилеверов.
Однако масштабы обнаруженного оказались неожиданными. “Мы никогда не могли представить, что живая клетка… может так вибрировать”, – сказал автор исследования Хавьер Тамайо.
Используя микрокантилевер размером 50 микрометров на 270 нанометров, изготовленный из кремния и золота, исследователи взяли отдельные клетки молочной железы человека из пробирки и измерили движение кантилевера и клеток с помощью отражения лазера.
Они обнаружили, что не только процесс захвата клеток заставляет их вибрировать, но и их вибрация, в свою очередь, заставляет вибрировать микрокантилевер, что указывает на наличие у клеток резонансных частот. По оценкам исследователей, одна из них находится в диапазоне от 10 до 30 килогерц, а другая – от 150 до 180 килогерц.
Первая из указанных частот находится на границе между слышимым звуком и ультразвуком. Хотя это довольно маловероятно, но если вы находитесь в самой тихой комнате в мире, то теоретически наши клетки можно попытаться услышать.
Помимо того, что мы можем услышать, результаты этого исследования могут оказаться весьма полезными. Как пишут авторы: “Эти результаты открывают множество направлений в нашем понимании механобиологии одиночных клеток и открывают возможность для вибрационной спектрометрии живых клеток в физиологических условиях”.
Есть также вероятность, что они могут быть использованы для обнаружения и лечения заболеваний. Джон Аллен, доцент кафедры машиностроения Гавайского университета в Маноа, хотя и не участвовал в исследовании, сказал, что дальнейшие исследования могут помочь обнаружить изменения в резонансных частотах клеток, пораженных болезнью. Юн-Фенг Сяо из Пекинского университета в Китае добавил, что это также может проложить путь к использованию резонансных частот клеток против них самих, избирательно уничтожая больные клетки с помощью звуковых волн.
А это уже очень интересно и перспективно.
Исследование было принято к публикации в журнале PRX Life.
Читайте также: Этично ли использовать человеческие клетки мозга для производства компьютерных чипов