Voor het eerst hebben wetenschappers met succes gemeten hoe afzonderlijke cellen in de loop van de tijd massa accumuleren. De ontdekking, gerapporteerd in het tijdschrift Nature Methods, zou kunnen leiden tot nieuwe inzichten in hoe cellen groeien en delen, en hoe ze reageren op hun omgeving.

Cellen zijn de basisbouwstenen van alle levende wezens. Ze zijn verantwoordelijk voor een breed scala aan functies, waaronder metabolisme, voortplanting en groei. Om goed te kunnen functioneren, moeten cellen een bepaalde grootte en massa behouden. Tot nu toe was er echter geen manier om te meten hoe afzonderlijke cellen in de loop van de tijd massa accumuleren.

De nieuwe methode, ontwikkeld door een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF), maakt gebruik van een combinatie van microscopie en microfluidica. Microscopie wordt gebruikt om cellen in realtime in beeld te brengen, terwijl microfluïdica wordt gebruikt om de stroom van voedingsstoffen en andere stoffen in en uit de cellen te controleren.

Met behulp van deze methode konden de onderzoekers de massa van afzonderlijke gistcellen meten terwijl ze groeiden en zich verdeelden. Ze ontdekten dat de massa van de cellen exponentieel toenam en elke twintig minuten verdubbelde. Deze groeisnelheid komt overeen met wat bekend is over de celcyclus van gistcellen.

De onderzoekers ontdekten ook dat de celmassa werd beïnvloed door de beschikbaarheid van voedingsstoffen. Wanneer de concentratie voedingsstoffen in het groeimedium werd verhoogd, groeiden de cellen sneller en verzamelden ze meer massa. Dit suggereert dat de groeisnelheid van de cellen wordt beperkt door de beschikbaarheid van voedingsstoffen.

De nieuwe methode zou kunnen worden gebruikt om een ​​breed scala aan vragen over celgroei en celdeling te bestuderen. Het zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om te onderzoeken hoe cellen reageren op verschillende omgevingsomstandigheden, zoals veranderingen in temperatuur, pH of beschikbaarheid van voedingsstoffen. Het zou ook kunnen worden gebruikt om te bestuderen hoe cellen met elkaar omgaan en hoe ze weefsels en organen vormen.

"Deze nieuwe methode opent een geheel nieuw venster in de wereld van de celbiologie", zegt onderzoeksleider Daniel Fletcher, PhD, hoogleraar bio-engineering en cellulaire en moleculaire farmacologie aan de UCSF. "Het zal ons in staat stellen de fundamentele processen van celgroei en -deling te bestuderen op manieren die voorheen nooit mogelijk waren."

Bekijk de onderstaande video voor meer informatie over de nieuwe methode:

[Afbeelding van een enkele cel die groeit en deelt. De massa van de cel neemt exponentieel toe en verdubbelt ongeveer elke 20 minuten.]

Video:Meten van de massa van afzonderlijke cellen

[Videobeschrijving:een time-lapse-video van een enkele gistcel die groeit en deelt. De cel is gelabeld met een fluorescerende kleurstof die hem zichtbaar maakt onder een microscoop. De massa van de cel neemt exponentieel toe en verdubbelt ongeveer elke 20 minuten.]