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Citometria a flusso e scoperta della droga

La citometria a flusso è un metodo analitico che permette che le celle siano analizzate e categorizzate rapidamente dai laser mentre passano in fila indiana. Il modo in cui la luce laser è sparsa può essere usato per arguire un grado di informazioni per quanto riguarda la cella, quali la dimensione, la complessità interna e la granularità delle cellule, mentre l'identificazione più specifica della struttura può essere raggiunta comprendendo i fluorophores e la microscopia fluorescente nel trattamento.

Altri metodi di caratterizzazione quale spettrometria di massa possono essere compresi direttamente nella strumentazione di citometria a flusso per permettere che la caratterizzazione raffinata sia intrapresa in situ.

Scoperta della droga

Credito di immagine: paulista/Shutterstock.com

Citometria a flusso nell'identificazione dell'obiettivo

La citometria a flusso è stata utilizzata in ogni fase del trattamento di scoperta della droga, dall'identificazione dell'obiettivo per piombo lo sviluppo. Gli obiettivi validi della droga in celle comprendono quasi l'intera pletora di strutture biomolecolari disponibili: la membrana cellulare, qualsiasi proteina in questione nella funzione o nella segnalazione meccanicistica, DNA giù al livello del gene ed altre più piccole molecole quale il mRNA.

La caratterizzazione di grandi e popolazioni varie delle cellule in un alto modo di capacità di lavorazione è utile nell'identificazione iniziale dell'obiettivo, permettendo che le celle (malate) disfunzionali siano separate per l'analisi più profonda mediante altre tecniche. Questo trattamento può più ulteriormente essere ottimizzato etichettando le funzionalità molecolari all'interno della cella sospettata per partecipare alla malattia con le sonde fluorescenti e in questo modo, le funzionalità strutturali della cella quale l'abbondanza di proteina particolare o l'integrità della membrana cellulare possono essere valutate rapidamente.

L'identificazione seguente dell'obiettivo e la generazione di droga piombo l'efficacia e la tossicità della droga può essere studiata da citometria a flusso. È possibile arguire rapidamente questi risultati dal contaggio di cellule di alto-capacità di lavorazione, sebbene le celle spesso poi siano ordinate basate sulla fase del apoptosis.

Fra parecchi altri metodi che segnano l'attivazione dei meccanismi cellulari particolari, il apoptosis può essere riflesso facendo uso del annexin fluorophore V della proteina, che lega alla fosfatidilserina del fosfolipide. Questa componente della membrana cellulare viene alla superficie delle cellule nell'alta concentrazione durante le fasi iniziali di apoptosis, permettendo le celle che avvertono la tossicità dalla terapia in esame da identificare.

Citometria a flusso nello sviluppo del cavo

Similmente, le celle che subiscono il apoptosis recente possono essere identificate dalla loro struttura colante della membrana e così da vari fluorophores che lottano per penetrare la membrana intatta ma l'obbligazione con le strutture della cellula interne quale DNA è usata spesso segnare queste celle. Lo ioduro di Propidium è una tale tintura dell'DNA-associazione, che può anche essere usata per differenziarsi fra la fase del ciclo cellulare che la cella è corrente dentro.

Le celle nelle fasi di m. o di G2 hanno soltanto una copia di DNA, mentre le celle che subiscono la mitosi nelle fasi G0 o G1 sopportano due copie e l'intensità della fluorescenza può essere usata così per misurare la fase. Una pausa nel ciclo cellulare può essere indicativa di efficacia o della tossicità della droga, secondo se la cella che è analizzata è considerata l'obiettivo della terapia.

Lo scopo di un composto della droga è spesso di interrompere o aumentare il legame ad un obiettivo specifico o fra le molecole specifiche e l'intensità della fluorescenza individuata dalla cella correla così bene con le interazioni fra il composto etichettato di interesse e l'obiettivo specifico all'interno della cella.

la prova in vitro di Vasto-spettro di varie celle nell'ambito di un intervallo delle circostanze e dell'analisi da citometria a flusso egualmente aiuta i ricercatori ad identificare l'optimum in vivo prova per essere eseguita più successivamente, prestando particolare attenzione alla tossicità identificando le celle che subiscono l'arresto del ciclo cellulare o di apoptosis.

Applicazioni future

La citometria a flusso egualmente è usata per studiare l'efficacia e la sicurezza vaccino in una serie di capacità, quali quantificazione del caricamento virale, l'identificazione degli anticorpi di IgM e di IgG e la misura delle risposte del linfocita B e di t.

In un esempio dell'argomento posteriore, la risposta a cellula T di CD8+ e di CD4+ delle persone vaccinate contro i peptidi della punta SARS-CoV-2 è stata valutata in persone vaccinate dal Ewer et al. (2020) facendo uso di citometria a flusso, dove le celle in primo luogo sono state macchiate con un cocktail degli anticorpi di superficie a cellula T anti-umani della proteina e delle citochine anti-umane.

La presenza di proteine in questione nell'attivazione a cellula T e nella secrezione delle citochine infiammatorie è prova di efficacia vaccino e la natura di alto-capacità di lavorazione di citometria a flusso ha provato altamente utile per tali applicazioni dallo scoppio della pandemia COVID-19.

I cytometers di qualità superiore moderni di flusso utilizzati nell'industria farmaceutica sono capaci di elaborare decine di migliaia di celle al secondo in un modo interamente automatizzato, sebbene quando intraprendere gli più alti gradi di analisi di caratterizzazione sia drammaticamente più lenta.

I bioreattori di funzionamento generano continuamente le celle per le prove che possono poi essere esposte a varie circostanze e più successivamente essere categorizzate da citometria a flusso, compreso l'uso di tubatura specializzata che ripiega le forze di taglio trovate in vasi sanguigni.

L'automazione aumentata, la velocità di trattamento delle cellule e varie tecniche di caratterizzazione comprese direttamente nella strumentazione di citometria a flusso probabilmente saranno andare osservato in avanti. Oltre a migliorare il risparmio di temi e quindi l'accuratezza, come maggior numero delle celle può essere provato ed analizzato dettagliatamente, questo egualmente permetterà che i profili di sicurezza più robusti siano sviluppati per i nuovi composti, con una maggior varietà di celle esaminate nelle circostanze pertinenti.

Riferimenti:

Further Reading

Last Updated: Nov 12, 2021

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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