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ATR-FTIR per analisi unicellulare

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Spettroscopia infrarossa di trasformata di fourier, FTIR. Credito di immagine: KEN Stocker/Shutterstock
Spettroscopia infrarossa di trasformata di fourier, FTIR. Credito di immagine: KEN Stocker/Shutterstock

Che cosa è ATR-FTIR?

Un acronimo per la spettroscopia infrarossa di trasformata di fourier totale attenuato del riflesso, ATF-FTIR è una tecnica dell'analisi che può essere usata per analizzare gli esemplari biologici in un modo economico e economico. Questo metodo di analisi funziona misurando tutti i cambiamenti che si presentano in un raggio interno-riflesso di IR quando entr inare contatto con un campione biologico. Un raggio di IR è guidato altamente su un cristallo di indice di rifrazione, ad un angolo dell'insieme. I riflessi interni risultanti di questo irradiano il risultato in un'onda transitoria che raggiunge nel campione dalla superficie di cristallo.

Metodi di analisi unicellulari correnti

Negli ultimi anni, una selezione delle tecniche unicellulari di isolamento, come: la compartimentalizzazione, la micromanipolazione, la diluizione, il microfluidics e la citometria a flusso, sono stati sviluppati.

Questi metodi possono essere utilizzati per propagare i microrganismi di cui non era stato coltivato mai prima, per valutare e funzione e la fisiologia delle cellule di cingolo come pure per scandire per i prodotti biochimici unici.

Altri metodi, quale l'ibridazione in situ, macchiando e quelli che usano le proteine della automatico-fluorescenza, si combinano spesso con i metodi precedentemente descritti secondo lo scopo dello studio in questione.

Come ATR-FTIR è usato per l'analisi unicellulare?

Transflection e la microscopia di IR della trasmissione del tessuto e le celle video tipicamente le deformazioni del riferimento, dovuto lo scattering sonoro del Mie. Questo effetto può anche cambiare le forme dei picchi spettrali come pure il posizionamento dei picchi spettrali, che rende le interpretazioni definitive inaffidabili e difficili.

Un algoritmo progettato per la correzione di questi errori: il Mie sonoro che sparge la correzione moltiplicativa estesa del segnale, recentemente è stato raffinato che potrebbe essere utilizzata per eliminare le deformazioni.

Questo algoritmo ha due essenziali, parametri definiti dall'utente che determinano la certezza delle correzioni risultanti. Il primo parametro importante è la somma delle ripetizioni usate per guadagnare il risultato più desiderabile, o il numero delle esecuzioni.

Il secondo parametro significativo è la decisione finale dello spettro raccomandato stato necessario per questa procedura. La selezione di quei due parametri determina il tempo di calcolo.

Questa preoccupazione è non quella significativa per la correzione degli insiemi di dati piccoli degli spettri di un paio di centinaia, o diversi spettri, ma si sviluppa in un fattore significativo quando apporta la rettifica agli spettri dalle immagini di IR guadagnate usando i più grandi rivelatori di schiera del piano focale, in grado di contenere migliaia di spettri.

Applicazioni correnti di analisi dell'unicellulare di ATR-FTIR

Il livello esterno di interfaccia umana, altrimenti conosciuto come il corneum dello strato, è un tipo importante di tessuto, con la sua funzione critica che è di fungere da limite protettivo contro l'entrata delle molecole solubili in acqua e di evitare la perdita transepidermal di acqua.

Queste responsabilità sono eseguite incredibilmente dal di strato sottile del tessuto di corneum dello strato - dare uno spessore medio di 20 millimetri. Il danno/rottura del corneum dello strato è la maggior parte della causa comune di varie malattie della pelle - come la cellulite e l'impetigine di staphylococcus aureus.

Staphylococcus aureus (MRSA). Credito di immagine: Tatiana Shepeleva/Shutterstock
Staphylococcus aureus (MRSA). Credito di immagine: Tatiana Shepeleva/Shutterstock

Questo livello specifico di interfaccia non è stato analizzato dettagliatamente eppure via la spettroscopia di IR. La corrente studia l'analisi micro-spettroscopica infrarossa di trasformata di fourier di rapporto di entrambi il corneum dello strato e le celle singolari del corneocyte - l'ultimo scopo che è di identificare alcuni componenti biomolecolari specifici che assiste nel suo proprio spettro di IR.

Al contrario alle tecniche basate a microscopia leggere regolari, l'approccio di IR non ha bisogno del campione che richiede tempo che macchia, né richiede la fissazione. Di conseguenza, l'analisi micro-spettroscopica infrarossa di trasformata di fourier è rapida e una tecnica non invadente dell'bio--analisi.

Ulteriormente, i vari esemplari di corneum dello strato sono stati analizzati via la spettroscopia di ATR-FTIR, dove le bande caratteristiche di biomarcatore egualmente sono state trovate.

La sezione che comprende pricipalmente i lipidi può essere determinata facilmente dalla banda dell'estere del carbonilico come pure dal metilene intenso che allunga le vibrazioni, di cui tutt'e due non sono risultate presenti negli spettri iniziali di M-FTIR-MSP dall'esemplare singolare del corneocyte. Gli entrambi assorbimenti metilici simmetrici e le bande delle ammidi 1 e 2 sono definiti chiaramente alla frazione protenous, che può poi essere utilizzata per l'identificazione della proteina del tessuto.

Inoltre, la frazione composta dei corneocytes può anche essere identificata via una delle bande, individuato intorno 3070 cm1 , che potrebbero essere associati con la vibrazione dall'ammide B. La valutazione e l'osservazione del questo spettri infrarossi rivela la sensibilità significativa dell'approccio di IR, dovuto i cambiamenti ovvi nella biochimica del tessuto dell'esemplare come pure nelle variazioni nell'organizzazione e nell'architettura del tessuto di corneum dello strato.

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Last Updated: Sep 5, 2019

Written by

Phoebe Hinton-Sheley

Phoebe Hinton-Sheley has a B.Sc. (Class I Hons) in Microbiology from the University of Wolverhampton. Due to her background and interests, Phoebe mostly writes for the Life Sciences side of News-Medical, focussing on Microbiology and related techniques and diseases. However, she also enjoys writing about topics along the lines of Genetics, Molecular Biology, and Biochemistry.

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