Investigadores utilizan una herramienta de detección innovadora, multifuncional para investigar la liberación de adenosina (ATP) de triposphate y su papel en la fibrosis quística. La ATP estudio marca la primera aplicación de una novela de detección sistema desarrollada por un equipo de investigación dirigido por Christine Kranz en el Georgia Institute of Technology.
Esta tecnología patentada añade empotrado micro - y nano-electrodos hasta la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM), creando una única herramienta que puede supervisar simultáneamente la topografía junto con actividad electroquímica en la superficie de la célula.
Investigadores presentaron información sobre la investigación el 26 de marzo en 231a reunión la American Chemical Society en Atlanta durante una sesión sobre los nuevos enfoques en química analítica.
La nueva técnica de imagen multifuncional avanzará en el estudio de muestras biológicas, dijo Boris Mizaikoff, profesor asociado en Georgia Tech Facultad de química y bioquímica y director de su Lab de sensores aplicados "AFM convencional puede imagen superficies, pero generalmente proporciona información limitada de productos química," explicó. "Y aunque electroquímica microscopía (SECM), otra técnica de sondeo, proporciona datos electroquímicos lateralmente resueltos, ha limitado la resolución espacial. Combinando funcionalidad AFM y SECM en una sola sonda de exploración, nuestra herramienta proporciona investigadores con una visión más holística de las actividades en la superficie celular."
Además de Mizaikoff y Kranz, el equipo incluye también erudito postdoctorales Jean-Francois Masson y estudiante graduado Justyna Wiedemair.
En el estudio de la ATP, que es patrocinado por los institutos nacionales de salud y realizado en colaboración con Douglas Eaton en la escuela de Fisiología de la Universidad de Emory, el equipo de Georgia Tech utilizó los biosensores multi-análisis estudiar liberación de ATP en la superficie de las células epiteliales vivos (células que cubren la mayoría de las glándulas y órganos en el cuerpo). ATP, un producto químico implicado en el transporte de energía, es de interés para los investigadores médicos porque niveles elevados han sido vinculados con la fibrosis quística, una enfermedad que afecta a uno de cada 2.500 personas en los Estados Unidos.
Usando cultivos de células epiteliales de Emory, los investigadores de Georgia Tech han demostrado que los biosensores multifuncionales trabajan en la superficie celular vivo durante estudios in vitro.
"Antes de que se puede identificar lo que desencadena la liberación de ATP, debemos ser capaces de medir cuantitativamente las especies lanzadas en la superficie de la célula," Mizaikoff, dijo, señalando que muchos eventos patológicos implican la interrupción de la comunicación química y señalización molecular entre las células, especialmente en el sistema nervioso, los pulmones y los riñones.
Mejor comprensión de la comunicación celular puede llevar a nuevas estrategias para el tratamiento de enfermedades, Mizaikoff agregó: "poder funcionar sensores en modo imagen electroquímico en el micro y nanoescala es una emocionante oportunidad para complementar las técnicas de imagen ópticas. Hay muchos problemas de investigación clínica que pueden ayudar estos biosensores".