Получена первая термальная фотография единичной клетки

Физики из Университета Бордо (Франция) впервые получили изображение единичной клетки, показывающее разницу в теплоемкости и теплопроводности отдельных ее частей. Разрешение полученного изображения составило рекордные два микрометра. Исследование опубликовано в журнале Applied Physics Letters, кратко о нем сообщает пресс-релиз американского института физики.

В эксперименте авторы помещали клетки эндотелия на поверхность специальной подложки, состоявшей из тонкого слоя (300 нанометров) титана, напыленного на сапфировую пластинку миллиметровой толщины. Затем, с помощью лазера, ученые точечно подогревали титановую пластинку со стороны сапфира и изучали, как меняется геометрия поверхности.

Нагрев приводил к расширению титана в слое и появлению на его поверхности небольших бугорков. Если по другую сторону поверхности находилась клетка, то она частично поглощала тепло и уменьшала размер выпуклости. Для соизмерения размеров этих выпуклостей ученые использовали ту же оптическую систему, что и фокусировала нагревающий луч — после его импульса на титановое напыление направляли второй лазерный луч. Из-за бугорка на титане отраженный луч оказывался шире, чем первоначальный. Проходя обратно через систему, он частично отсекался диафрагмой и попадал на фотодиод. В зависимости от тока, производимого светодиодом, ученые определяли высоту бугорка.

В роли свойства, обеспечивающего контраст изображения, выступали термодинамические свойства исследуемой клетки. Скорость сканирования объекта невелика — на 25 пикселей термографии (шаг сдвига зонда один микрон) уходило около минуты. Физики надеются, что новая техника поможет быстро обнаруживать пораженные клетки в образцах тканей. Кроме того, принципиально новый способ визуализации клеток может раскрыть ранее неизвестные особенности их жизнедеятельности.

Владимир Королёв.