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新的DNA為基礎的細胞粘附戰略

Published on February 9, 2006 at 10:25 PM · No Comments

勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室)加州大學伯克利分校的研究人員已開發一個新的技術,其中人工合成的DNA單鏈用於擰緊非生物表面的生物細胞。

這種技術擁有廣泛的應用領域廣泛,包括生物傳感器,藥物篩選技術,人造組織的生長和神經網絡的設計的承諾。

“正如DNA芯片革命性的基因組分析,我們希望,細胞芯片的細胞自組裝陣列縮略圖大小的芯片上使用我們的DNA,根據細胞粘附戰略,”說拉維錢德拉,研究員與伯克利實驗室的物理關聯關係生物科學部和加州大學伯克利分校的化學系。 “Cell芯片可用於生物傳感器作為檢測的病原體的存在,或為藥物篩選,只是名稱的許多可能性。”

錢德拉是一紙出現在最新一期的國際化學應用化學雜誌的主要作者。其他作者是埃里克道格拉斯,理查德馬西斯,卡羅琳 Bertozzi教授和馬修弗朗西斯。論文的題目是:可編程細胞粘附編碼 DNA雜交。

許多的生物細胞廣闊的分類是自然粘,一個能夠使單個細胞,以堅持到其他細胞和非細胞成分,這反過來又使他們來組裝成不同類型的組織,或開展一個有機體的至關重要的功能的屬性健康和福祉。細胞粘附是現在正在使用簡單的設備,將其納入生物細胞,但預計未來複雜的納米技術設備生產的重要。

迄今為止,研究人員已經安裝使用的這種性質的規定,特別是作為整合已知的蛋白質陣列細胞粘附蛋白的表面細胞。 A面將放置在一個被稱為“配體”,整合塗層的細胞會結合化學處理所需的模式。然而,整合的細胞粘附的多面手,幾乎所有不同類型的細胞,將繼續堅持相同的配體。這使得整合塗層的細胞需要多種細胞類型的精確模式的應用程序不適合。

應用化學紙背後的作者創造的一種具有高度選擇性的細胞粘附系統,採用人工合成的DNA單鏈系細胞表面已經解決了這個問題。這使不同的細胞類型有選擇有針對性的,附著在表面的單鏈 DNA的核苷酸序列為基礎的特定地點。

“我們可以模式包含特定核苷酸序列的DNA單鏈的表面,然後大衣包含一個互補序列的單鏈 DNA的細胞,”錢德拉說,誰是弗朗西斯和Bertozzi教授的研究小組的成員。弗朗西斯持有聯合任命與伯克利實驗室材料科學部和加州大學伯克利分校化學系,是連接有機分子的納米粒子混合結構的專家。 Bertozzi教授,誰也持有聯合任命與伯克利實驗室和加州大學伯克利分校,是對細胞表面的相互作用的權威。她也是霍華德休斯醫學研究所的成員。

說,“錢德拉”,由於細胞將堅持表面互補的核苷酸序列匹配的位置,我們可以計劃與可能的編碼選項幾乎無限數量的細胞粘附事件。 “DNA的有效供應。”作為一個活細胞表面的分子條形碼

而單鏈 DNA芯片表面上安裝和使用它作為探針,以確定基因的匹配是一個成熟的技術,這是第一次,單鏈 DNA已受到重視的生物表面細胞。錢德拉和他的合著者適應 Bertozzi教授和她的研究小組開發的一種技術,通過完成這一壯舉,被稱為“施陶丁格結紮。” Bertozzi教授的施陶丁格結紮利用稱為“低聚醣”駐留的每一個細胞表面的糖複合物和兩種類型的分子之間的反應,一個含氮疊氮化物,和一個磷,含有磷,作為附加探針和試劑的一種手段細胞表面,或連結至不同的分子,細胞內。

“施陶丁格結紮已被證明是友好的和精確的細胞,所以我們利用了反應非常具體的一個 DNA分子鏈接,一個活細胞的表面,說:”錢德拉。 “DNA是不正常細胞表面發現的,所以能夠提供的DNA鏈,使他們有,並使用他們生產的目的,是一個重大的進步。”