Чашка Петри обрела интеллект

Биологи и медики всего мира уже довольно давно используют чашки Петри для проведения экспериментов над клеточными культурами. Обычно чашка Петри — это плоский стеклянный контейнер круглой формы. И вот, более чем за сто лет существования чашки Петри, ее научили отличать одни типы клеток от других.

Принцип действия «умной» чашки Петри прост — специальная поверхность из пористого наносиликона позволяет отслеживать изменения в размерах клеток с течением времени.

«Большинство фармацевтических компаний для того, чтобы узнать, токсично то или иное лекарство для пациентов, использует длительные тесты на животных. Так, печень крыс через некоторое время начинает показывать изменения в клеточной структуре, связанные с тем, как лекарство на нее воздействует. Мы же предлагаем новый тип клеточного мониторинга — вместо клетки с крысами мы берем всего лишь культуру клеток печени, и анализ занимает в несколько раз меньше времени, чем если бы токсичность препарата определяли с помощью крыс или мышей, — поясняет Мишель Сэйлор, профессор биохимии из UCSD. — Также онкологические заболевания в ранний период развития и на стадии метастазирования могут быть легко обнаружены в „умной“ чашке Петри простым сравнением „эталонного“ образца крови с несколькими каплями, взятыми у пациента».

«Умная» чашка Петри обязана своим появлением микроэлектронной промышленности. Как оказалось, фотонные кристаллы на основе нанопористого кремния можно использовать для слежения за размерами клеток. Делается это с помощью специального чувствительного спектрометра, который принимает свет, рассеянный с поверхности клеток, находящихся на поверхности фотонного кристалла «умной» чашки Петри.

После ряда успешных экспериментов на клетках печени крыс, направленных на определение токсичности различных препаратов (хлорида кадмия и ацетаминофена), ученые начали исследовать раковые культуры клеток.

«Дело в том, что клетки, пораженные токсинами, по-другому отражают падающий на них свет. Раковые клетки также отличаются по размеру и коэффициенту отражения поверхности от здоровых. А фотонный кристалл, составляющий всю поверхность чашки Петри, точно улавливает все изменения, связанные с изменением рассеивания света на тестовой культуре», — поясняет Мишель.

Кроме токсинов и рака, с помощью «умной» чашки Петри Мишель и его команда планируют диагностировать вирус гепатита.