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Biofotonica negli studi di biologia cellulare

La biofotonica è un ramo di scienza dove l'interazione fra le sostanze come pure indicatore luminoso biologici è usata per il sondaggio, la manipolazione e le celle ed i tessuti della rappresentazione. Questa tecnica emergente è ampiamente usata in vari campi quale medicina, l'agricoltura e negli studi relativi a scienze biologiche ed all'ambiente.

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Negli studi citologici (anche conosciuti come studio su biologia cellulare), questa tecnica è usata per l'analisi della struttura, delle funzioni, delle componenti e della cronologia di vita di vari campioni delle cellule. Gli strumenti biophotonic come il cytometer di flusso ha un ruolo vitale negli studi di biologia cellulare. L'ablazione delle cellule, l'intrappolamento ottico, la seconda rappresentazione armonica e la transfezione delle cellule sono gli altri metodi di biophononics utilizzati in materia.

Citometria a flusso

Un cytometer di flusso (FC) è da uno strumento guidato da commputer che può essere utilizzato per esaminare i beni unicellulari cioè, permette che soltanto una cella sia analizzata per volta. Può essere usato per misurare la granularità delle cellule, dimensione delle cellule e per quantificare le varie componenti delle cellule che includono il DNA recentemente sintetizzato ed il DNA totale, il numero dei ricevitori specifici della superficie delle cellule, espressione genica come la quantità di RNA messaggero per un gene particolare ed importi degli eventi transitori di segnalazione e della proteina intracellulare in celle viventi. Le quantità sono generalmente relative, che possono anche essere il numero delle molecole presenti dentro la cella quando i valori completi sono richiesti.

I cytometers di flusso quantificano la fluorescenza e lo scattering stimolati laser dell'indicatore luminoso che è messo a fuoco tramite un raggio laser, da ogni cella determinata. I cytometers di flusso sono più comunemente usati per le applicazioni dell'analisi dell'immunofluorescenza.

Prima di procedere alle misure di cytometer di flusso, le celle sono sottoposte ad incubazione in una soluzione che contiene una selezione fluorophore-contrassegno-fissata degli anticorpi. Le reazioni si presentano fra gli anticorpi e gli antigeni sulla superficie delle cellule e i fluorophores fissati indichi gli anticorpi che sono presenti sulla superficie della cella.

Ablazione delle cellule

L'ablazione delle cellule è considerata come uno strumento efficiente nell'analisi di biologia dello sviluppo eucariotica. Le informazioni sulla cella quali il destino, l'origine ed il loro ruolo nell'organismo di sviluppo possono essere determinate tramite ablazione selettiva delle celle. Il vantaggio degli approcci basati sul laser sopra le tecniche chimiche o genetiche di ablazione è che le operazioni possono essere effettuate in qualunque momento ed in tutto il reticolo delle cellule durante lo sviluppo.

Il miglioramento nei sistemi di ablazione delle cellule è più comunemente usato per lo studio delle interazioni induttive che hanno luogo fra le celle in embrioni di sviluppo. La tecnica di ablazione delle cellule è recentemente utilizzata nel trattamento delle malignità laringee, cape e del collo.

Intrappolamento ottico

Un intrappolamento ottico è utilizzato come strumento potente in molte applicazioni biologiche e biofisiche. In biofisica, permette di misurare e manipolare esattamente le varie strutture cellulari. Le applicazioni biologiche di intrappolamento ottico comprendono l'esame dell'ordinamento delle cellule e dell'unicellulare.

L'intrappolamento ottico può essere creato da un raggio laser che può essere messo a fuoco con un obiettivo che ha alta apertura diaframma numerica. Lo slancio trasferito dai fotoni sparsi di incidente provoca una forza che è sperimentata da una particella dielettrica vicino al fuoco del raggio laser.

Il risultante di questa forza ottica è risolto in due componenti: una forza in direzione di propagazione di indicatore luminoso, conosciuta come forza d'urto e una forza nella direzione leggera spaziale di gradiente, conosciuta come la forza di gradiente. Questo metodo può essere impiegato nel muovere gli organelli sottocellulari e le piccole celle, per mezzo di un raggio messo a fuoco.

Rappresentazione in secondo luogo armonica

Il microscopio di scansione del laser che è compreso il laser dello Ti-zaffiro dell'ottica e di femtosecondo della trasmissione è compreso nella rappresentazione in tensione delle cellule basata sui fenomeni ottici non lineari della seconda generazione di armoniche (SHG).  La rappresentazione in secondo luogo armonica (SHIM) è un metodo efficiente per il sondaggio delle membrane della in tensione-cella poichè offre più di alta risoluzione di microscopia ottica non lineare ed egualmente impedisce la fototossicità e l'foto-imbianchimento.

L'approccio è stato impiegato su tre linee cellulari che sono contrassegnate con la membrana che macchia le tinture di alti coefficienti ottici non lineari. Le immagini possono essere sviluppate sulle scale cronologiche che sono fisiologicamente pertinenti.

Sia le tinture chirali che achiral sono state impiegate in confronto di formazione di immagine nel caso di doppio e dell'unico opuscolo che macchia ed è stato osservato che la chiralità è un meccanismo della generazione di fattore importante al contrario. Questo approccio è impiegato nella cattura dei reticoli di diffrazione differenti delle celle di cancro al seno e contribuisce nei metodi di sviluppo a discriminare le espressioni di varie celle di cancro al seno dai loro reticoli di diffrazione. Questo metodo ha più sensibilità verso la struttura della fibra e le variazioni in relazione con il collageno che si presentano nelle malattie come fibrosi, cancro e disordini del tessuto connettivo.

Transfezione delle cellule

Lo sviluppo dei nanostructures fotonici, indotto dal laser, alla superficie del polimero può essere utilizzato per le applicazioni di biologia cellulare. Le strutture dell'ondulazione sono capaci per governare l'allineamento, l'aderenza e la migrazione coltivata della in tensione-cella. I trattamenti come l'ordinamento delle celle ed esecuzione delle analisi biologiche aiutano nello studio della coltura cellulare primaria. La transfezione delle cellule è un trattamento in cui gli acidi geneticamente nucleici sono presentati nelle celle.

Il trattamento di transfezione delle cellule comprende l'elettroporazione alla superficie dei polimeri fotochimico modificati fornendo la migliore aderenza alle celle fissate. La transfezione delle cellule è un approccio efficiente utilizzato per lo studio della funzione del gene e prodotti del gene che sono presenti in celle. L'ordinamento delle cellule può essere raggiunto facilmente mirando alle proteine cella-specifiche della membrana con gli anticorpi superficie-vincolati.

Sorgenti

  1. https://www.bio.umass.edu/micro/immunology/facs542/facswhat.htm
  2. f=false “di https://books.google.co.in/books?id=D4KUgfzu7hwC&pg=PA142&lpg=PA142&dq=Flow+cytometers+measure+laser+induced+fluorescence+and+light+scattering&source=bl&ots=fP-kvY-h9s&sig=cYFg5hIqovxPFFgBpJHN_3EUiRw&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwist-aV2vvVAhWMNo8KHT6SDoEQ6AEIOjAC " " del &HYPERLINK “di https://books.google.co.in/books?id=D4KUgfzu7hwC&pg=PA142&lpg=PA142&dq=Flow+cytometers+measure+laser+induced+fluorescence+and+light+scattering&source=bl&ots=fP-kvY-h9s&sig=cYFg5hIqovxPFFgBpJHN_3EUiRw&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwist-aV2vvVAhWMNo8KHT6SDoEQ6AEIOjAC " di q=Flow%20cytometers%20measure%20laser%20induced%20fluorescence%20and%20light%20scatteringHYPERLINK “di https://books.google.co.in/books?id=D4KUgfzu7hwC&pg=PA142&lpg=PA142&dq=Flow+cytometers+measure+laser+induced+fluorescence+and+light+scattering&source=bl&ots=fP-kvY-h9s&sig=cYFg5hIqovxPFFgBpJHN_3EUiRw&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwist-aV2vvVAhWMNo8KHT6SDoEQ6AEIOjAC " del &HYPERLINK “di 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  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22661443
  4. http://lben.epfl.ch/files/content/sites/lben/files/users/179705/Optical%20Trapping%20Handout.pdf
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1523313/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24974046
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10585956
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2911531/

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Last Updated: Feb 26, 2019

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