Proveravate da li je avokado tvrd ili mek tako što ćete ga pogledati? Ovo bi zahtevalo prepoznavanje kako se biljne ćelije ponašaju iza kože. Isto važi i za sve druge ćelije na našoj planeti: uprkos više od 100 godina intenzivnog istraživanja, mnoga njihova svojstva ostaju skrivena unutar ćelije.
Istraživači sa Univerziteta u Getingenu opisuju u svojoj nedavnoj publikaciji u časopisa Prirodni materijali novi pristup koji može odrediti mehanička svojstva unutrašnjosti ćelije koja je posebno teško otkriti pažljivijim pogledom.
Ćelije su osnovne jedinice čitavog života i njihovo precizno razumevanje je ključni faktor u napretku medicine i biologije. Ipak, istraživanje o njima je i dalje izazovno jer mnoge metode uništavaju ćeliju tokom analize. Istraživači sa Univerziteta u Getingenu su sada krenuli sa novom idejom: koristili su nasumično fluktuirajuće kretanje koje izvode sve mikroskopske čestice.
Da bi to uradili, prvo su simulirali očekivane fluktuacije, a zatim proverili predviđanja koristeći optičke laserske zamke koje mogu precizno kontrolisati mikročestice. Koristeći ovaj pristup, istraživački tim je bio u mogućnosti da analizira kretanje mikroskopskih čestica – sa preciznošću u nanometarskom opsegu i vremenskom rezolucijom od oko 50 mikrosekundi.
Pored toga, analiza takođe uzima u obzir istoriju, odnosno prošla kretanja. Ispostavilo se da mnogi objekti uvek žele da se vrate na određeno mesto nakon što su se nasumično udaljili. Istraživači su iskoristili ovu tendenciju da se vrate na prethodnu poziciju da definišu novu količinu, takozvanu srednju relaksaciju leđa (MBR).
Ova nova varijabla sada služi kao neka vrsta otiska prsta: sadrži informacije o uzrocima uočenih pokreta. Ovo omogućava po prvi put razlikovanje aktivnih procesa od procesa koji su potpuno zavisni od temperature (Braunovo kretanje).
„Sa MBR-om možemo dobiti više informacija iz kretanja objekata nego što je to moguće uobičajenim pristupima“, objašnjava profesor Matijas Kruger sa Instituta za teorijsku fiziku Univerziteta u Getingenu.
Da bi dali izjave o živim ćelijama, istraživači su primenili metod na unutrašnjost živih ćelija.
„Pošto je naše znanje o unutrašnjosti ćelija još uvek ograničeno, u početku je bilo nejasno da li bi MBR mogao da se koristi i ovde. Kada sam video rezultujuće krive, jedva sam verovao svojim očima, jer se unutrašnjost ćelija mogla vrlo precizno opisati. koristeći pristupe koje smo prvobitno razradili za mnogo jednostavnije situacije“, čudi se profesor Timo Betz sa Trećeg instituta za fiziku, šef eksperimenata.
„Rezultati pokazuju da kombinacija pažljivog pogleda i novih, inteligentnih metoda analize može da pruži uvid u to da li je unutrašnjost ćelija mekana, tvrda ili tečna“, kaže prvi autor studije Til Minker sa Trećeg instituta za fiziku.
