Međunarodni tim znanstvenika u suradnji s Anom-Sunčanom Smith otkrio je novu tehniku mjerenja, razlučivanja i precizne kvantifikacije nasumičnih gibanja staničnih membrana (fluktuacija), jedne od najvažnijih fizičkih pojava u mnogim fiziološkim procesima u stanicama. 

Rezultate istraživanja osmero autora iz četiriju država objavio je prestižni znanstveni časopis Nature Communications, treći svjetski časopis u multidisciplinarnim znanostima (IF = 11,47). Ovaj rad je izrađen u okviru projekta MembranesAct („Biological Membranes in Action: A Unified Approach to Complexation, Scaffolding and Active Transport“) Europskog istraživačkog vijeća (ERC) vrijednog milijun i pol eura. Za mladu grupu Ane-Sunčane Smith ovaj rad je posebno važan jer predstavlja dio opsežnog izučavanja problema aktivne i pasivne organizacije proteina u makromolekulske strukture na promjenjivim membranama.

U novijim opisima mnogih fizioloških procesa jedan od važnih procesa predstavljaju nasumični pomaci ili fluktuacije bioloških membrana. Usprkos tome, te procese je teško kvantificirati u živim stanicama jer nema eksperimentalnih alata kojima bismo ih precizno mjerili, prije svega zato što su ti procesi jako brzi i protežu se u sitnom prostoru, a trenutne tehnike ne mogu tako dobro razlučiti događaje u prostoru i vremenu.

Izvor: Nature Communications 6, Article number: 8162, doi: 10.1038/ncomms9162

U ovom članku napravljen je upravo taj odmak: znanstvenici su predstavili novu tehniku za mjerenje  i raščlambu fluktuacija bioloških membrana u živim stanicama – dinamičku optičku spektroskopiju odmaka (eng. Dynamic Optical Displacement Spectroscopy, DODS). Metoda ima dosad nezabilježenu kombiniranu prostornu i vremensku razlučivost od 20 nm i 10 μs.
    
DODS je u istom članku upotrijebljen za istraživanje prirode fluktuacija membrana crvenih krvnih stanica, gdje se pokazalo da razgradnja ATP-a utječe na fluktuacije membrana koje prestaju biti čisto nasumične. Membranske fluktuacije ljudskih makrofaga prvi put su izmjerene s ovolikom preciznošću, otkrivajući da se u slučaju makrofaga pobuda citokinom odražava u aktivnosti stanice, što se pak može mjeriti kroz fluktuacije membrane.

Jednostavnost primjene i visoka točnost DODS-a čine ovu tehniku obećavajućim alatom za sveobuhvatno razumijevanje stohastičkih procesa u membranama, a na ovim primjerima pokazano je da o tim procesima još uvijek ne znamo dovoljno.

Detalji ove metode dodatno su obrazloženi, potvrđeni i kalibrirani na umjetnim organima, u novijem radu u časopisu Soft Matter.