För första gången har forskare framgångsrikt mätt hur enstaka celler ackumulerar massa över tid. Upptäckten, rapporterad i tidskriften Nature Methods, kan leda till nya insikter om hur celler växer och delar sig, och hur de reagerar på sin miljö.

Celler är de grundläggande byggstenarna i allt levande. De är ansvariga för ett brett spektrum av funktioner, inklusive metabolism, reproduktion och tillväxt. För att fungera korrekt måste cellerna bibehålla en viss storlek och massa. Men hittills har det inte funnits något sätt att mäta hur enstaka celler ackumulerar massa över tiden.

Den nya metoden, utvecklad av ett team av forskare vid University of California, San Francisco (UCSF), använder en kombination av mikroskopi och mikrofluidik. Mikroskopi används för att avbilda celler i realtid, medan mikrofluidik används för att kontrollera flödet av näringsämnen och andra ämnen in i och ut ur cellerna.

Med den här metoden kunde forskarna mäta massan av enstaka jästceller när de växte och delade sig. De fann att cellernas massa ökade exponentiellt, fördubblades var 20:e minut eller så. Denna tillväxthastighet överensstämmer med vad som är känt om jästcellers cellcykel.

Forskarna fann också att cellernas massa påverkades av tillgången på näringsämnen. När koncentrationen av näringsämnen i odlingsmediet ökades, växte cellerna snabbare och ackumulerade mer massa. Detta tyder på att cellernas tillväxthastighet begränsas av tillgången på näringsämnen.

Den nya metoden skulle kunna användas för att studera en lång rad frågor om celltillväxt och delning. Det kan till exempel användas för att undersöka hur celler reagerar på olika miljöförhållanden, såsom förändringar i temperatur, pH eller näringstillgänglighet. Det skulle också kunna användas för att studera hur celler interagerar med varandra och hur de bildar vävnader och organ.

"Denna nya metod öppnar ett helt nytt fönster in i cellbiologins värld", säger studieledare Daniel Fletcher, PhD, professor i bioteknik och cellulär och molekylär farmakologi vid UCSF. "Det kommer att tillåta oss att studera de grundläggande processerna för celltillväxt och -delning på sätt som aldrig varit möjliga tidigare."

Titta på videon nedan för att lära dig mer om den nya metoden:

[Bild av en enda cell som växer och delar sig. Cellens massa ökar exponentiellt, fördubblas var 20:e minut eller så.]

Video:Mätning av massan av enstaka celler

[Videobeskrivning:En time-lapse-video av en enda jästcell som växer och delar sig. Cellen är märkt med ett fluorescerande färgämne som gör den synlig i mikroskop. Cellens massa ökar exponentiellt, fördubblas var 20:e minut eller så.]