Современной науке до сих пор не хватало инструментов для одновременного отслеживания тысяч биомолекул в неповреждённых тканях. Определение их пространственного расположения — от липидов до белков — открывает новые горизонты в изучении функций и взаимодействий в живой клетке.
Ограничения традиционных методов
Классическая микроскопия и масс-спектрометрия, хотя и полезны, имеют существенные недостатки. Первая позволяет изучать лишь несколько молекул одновременно, вторая разрушает образцы, лишая учёных информации об ориентации соединений. Даже перспективная масс-спектрометрическая визуализация страдает от низкого разрешения.
Синергия технологий
Мэн Ванг, исследующая механизмы старения, столкнулась с этой проблемой лицом к лицу. Её команда искала способ анализа изменений биомолекул в естественной среде. Случайное соседство с Полом Тиллбергом, создателем микроскопии расширения, стало ключом к решению. Его метод, использующий гидрогель для увеличения образцов, вдохновил на неожиданное применение.
Революционный подход
Совместными усилиями учёные модифицировали технику расширения, сохранив целостность молекул. Новый метод позволяет растягивать ткани равномерно, повышая разрешение масс-спектрометрии до клеточного уровня. Теперь можно одновременно наблюдать сотни соединений именно там, где они функционируют в организме.
Открытия в трёх измерениях
Первые же эксперименты с мозжечком преподнесли сюрпризы. Оказалось, распределение липидов, пептидов и метаболитов в его слоях сложнее, чем предполагалось. Технология также успешно выявила уникальные молекулярные «отпечатки» в почках, поджелудочной железе и опухолях, открывая новые возможности для онкологических исследований.
Доступность и перспективы
Метод не требует дорогостоящего оборудования — достаточно стандартного масс-спектрометра и простой процедуры расширения. «Наша цель — сделать технологию универсальной», — подчёркивает Ванг. Учёные уверены: этот подход поможет раскрыть тайны развития организмов, механизмы старения и динамику болезней на молекулярном уровне.
