MECHANICAL PROPERTIES OF HELA CELLS TRANSFECTED BY NIR IRRADIATION ON AU NANOPARTICLES LAYERS

Abstract

Full Text

Современные методы внутриклеточной доставки основаны на использовании вирусных и безвирус-ных систем, химических агентов и наноматериалов, а также физических воздействий. В качестве альтернативы хорошо известным методам микроинъекции, электропорации, ультразвукового воздействия, разрабатываются системы с применением лазерного облучения (оптопорации) [1]. Разрабатываемые системы должны быть детально изучены для достижения максимальных качественных и количественных показателей. Открытыми до сих пор являются вопросы о реакции клеток в ответ на вызываемые облучением не повреждающие изменения целостности липидного бислоя мембран. Для решения традиционно используют лазерную сканирующую (конфокальную) световую и электронную микроскопию, однако они достаточно трудоемки и имеют ограничения прижизненного исследования in situ. Современные возможности атомно-силовой (зондовой) микроскопии (АСМ) сочетают в себе разрешающую способность электронной микроскопии и возможность неинвазивной для живых клеток съемки [2]. Данная работа посвящена изучению механических свойств клеток HeLa при оптопорации разработанной нами ранее системой на слоях золотых наночастиц [3]. Целью работы было изучение клеточного ответа при воздействии лазерного облучения на наночастицы золота, плазмонных «горячих точек», способствующих пермеабилизации мембраны и облегчающих доставку непенетрирую-щих агентов (пропидий иодида и плазмидных ДНК). Основными регистрируемыми параметрами при АСМ-сканировании облученных и необлученных клеток был модуль Юнга и топография клеточной поверхности. Полный цикл клетки от момента облучения до полного восстановления целостности мембраны, составлял около 30 ч (при использовании непрерывного лазера) и 5 ч (для импульсного лазера), и хорошо коррелировал с относительным изменением модуля Юнга в течение всего эксперимента. Таким образом, метод АСМ оказался удобным и информативным инструментом для прижизненного наблюдения за животными клетками при оптопорации на плазмонных платформах. Полученные данные и оригинальные методические подходы могут быть использованы в аналогичных работах по изучению морфофункционального состояния монослоя клеток.