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Biophotonics dans des études de biologie cellulaire

Biophotonics est une succursale de la science où l'interaction entre les substances ainsi que la lumière biologiques est employée pour le sondage, manipuler et les cellules et les tissus de représentation. Cette technique apparaissante est très utilisée dans inducteurs variés tels que le médicament, agriculture, et dans les études liées aux sciences de la vie et à l'environnement.

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Dans des études cytologiques (également connues sous le nom d'étude de biologie cellulaire), cette technique est employée pour l'analyse de la structure, des fonctionnements, des composantes, et de l'histoire de durée des échantillons variés de cellules. Les outils biophotonic comme le cytometer de flux a un rôle indispensable dans des études de biologie cellulaire. L'ablation de cellules, le piégeage optique, la deuxième représentation harmonique et la transfection de cellules sont les autres méthodes de biophononics utilisées dans ce domaine.

Cytométrie de flux

Un cytometer de flux (FC) est un instrument machine machine qui peut être utilisé pour examiner les propriétés unicellulaires c.-à-d., permettent à seulement une cellule de s'analyser à la fois. Il peut être employé pour mesurer la granularité de cellules, taille de cellules, et pour mesurer les composantes variées de cellules qui comprennent l'ADN neuf synthétisé et tout le ADN, nombre de récepteurs spécifiques de surface de cellules, expression du gène comme quantité d'ARN messager pour un gène particulier, et quantités d'événements passagers de signalisation et de protéine intracellulaire en cellules vivantes. Les quantités sont généralement relatives, qui peuvent également être le nombre de molécules actuelles à l'intérieur de la cellule quand des valeurs complètes sont exigées.

Les cytometers de flux mesurent la fluorescence et la dispersion stimulées par laser de la lumière qui est orientée par un faisceau laser, de chaque cellule individuelle. Les cytometers de flux sont les plus utilisés généralement pour des applications d'analyse d'immunofluorescence.

Avant de procéder aux mesures de cytometer de flux, des cellules sont soumises à l'incubation dans une solution qui contient un choix fluorophore-marque-fixé des anticorps. Les réactions se produisent entre les anticorps et les antigènes sur la surface de cellules et les fluorophores ci-joints indiquez les anticorps qui sont présents sur la surface de la cellule.

Ablation de cellules

L'ablation de cellules est considérée un outil performant dans l'analyse de la biologie du développement eucaryotique. Des informations sur la cellule telle que le destin, l'origine, et leur rôle dans l'organisme se développant peuvent être déterminées par l'ablation sélectrice des cellules. L'avantage des approches basées sur le laser au-dessus des techniques chimiques ou génétiques d'ablation est que les fonctionnements peuvent être effectués à tout moment et dans n'importe quelle configuration de cellules pendant le développement.

L'amélioration des systèmes d'ablation de cellules sont la plus utilisée généralement pour étudier les interactions inductives qui ont lieu entre les cellules dans les embryons se développants. La technique d'ablation de cellules est utilisée récemment dans la demande de règlement des malignités laryngées, principales, et de col.

Piégeage optique

Un piégeage optique est utilisé comme puissant outil dans beaucoup d'applications biologiques et biophysiques. En biophysique, il laisse exactement mesurer et manipuler les structures cellulaires variées. Les applications biologiques du piégeage optique comprennent l'inspection de trier de cellule et de cellules.

Le piégeage optique peut être produit par un faisceau laser qui peut être orienté avec une lentille objective qui a l'ouverture numérique élevée. L'élan transféré à partir des photons dispersés d'incident a comme conséquence une force qui est remarquée par une particule diélectrique près de l'orientation à rayon laser.

La résultante de cette force optique est resolved dans deux composantes : une force en direction du bouturage de la lumière, connu sous le nom de disperser la force et une force dans le sens léger spatial de gradient, connu sous le nom de force de gradient. Cette méthode peut être utilisée en déménageant les organelles et les petites cellules sous-cellulaires, avec l'aide d'un faisceau orienté.

Représentation en second lieu harmonique

Le microscope de lecture de laser qui est composé du laser de Ti-saphir de bloc optique et de femtoseconde de boîte de vitesses sont impliqué dans la représentation sous tension de cellules basée sur des phénomènes optiques non linéaires du deuxième rétablissement harmonique (SHG).  La représentation en second lieu harmonique (SHIM) est une technique performante pour sonder des membranes de sous tension-cellule car elle offre plus de haute résolution de la microscopie optique non linéaire et évite également la phototoxicité et le photo-blanchiment.

L'approche a été utilisée sur trois lignées cellulaires qui sont marquées avec la membrane souillant des teintures des coefficients optiques non linéaires élevés. Les images peuvent être développées sur les calendriers qui sont physiologique appropriés.

Des teintures chirales et achiral ont été utilisées en comparaison de la formation d'image dans le cas de double et du l'unique-tract souillant, et on l'a observé que le chirality est un mécanisme de rétablissement de facteur important en revanche. Cette approche est utilisée en captant différents diagrammes diffraction des cellules de cancer du sein, et elle aide dans des méthodes se développantes à distinguer des expressions des cellules de cancer du sein variées de leurs diagrammes diffraction. Cette méthode a plus de sensibilité vers la structure de fibre et variations liées au collagène qui se produisent dans les maladies comme la fibrose, le cancer, et les affections du tissu conjonctif.

Transfection de cellules

Le développement des nanostructures photoniques, induit par le laser, sur la surface du polymère peut être utilisé pour des applications de biologie cellulaire. Les structures d'ondulation sont capables pour régir le cadrage, l'adhérence, et le transfert cultivé de sous tension-cellule. Les procédés tels que trier des cellules et exécuter des analyses biologiques aident en étudiant la culture cellulaire primaire. La transfection de cellules est un procédé dans lequel des acides génétiquement nucléiques sont introduits dans les cellules.

Le procédé de transfection de cellules concerne l'électroperméabilisation sur la surface des polymères photochimiquement modifiés en fournissant une meilleure adhérence aux cellules jointes. La transfection de cellules est une approche efficace utilisée pour étudier la fonction des gènes et des produits de gène qui sont présents en cellules. Trier de cellules peut être facilement atteint en visant des protéines de membrane de cellule-détail avec des anticorps surface-immobilisés.

Sources

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Last Updated: Feb 26, 2019

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