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Única partícula que segue na biologia

o seguimento da Único-partícula (SPT) é uma técnica ràpida tornando-se na biologia celular. Esta técnica foi usada para definir a dinâmica da difusão dos nanoparticles e das biomoléculas, com o uso de pontas de prova fluorescentes e da microscopia fluorescente.

Por KPWangkanontCrédito de imagem: KPWangkanont/Shutterstock

Princípio

No SPT, a ponta de prova é anexada à molécula do interesse, tal como um organelle, o vírus, ou um receptor ver as características individuais da molécula.

As moléculas podem interagir estocàstica com outras moléculas ou estruturas celulares, que ajuda em distinguir os vários processos estocásticos de uma molécula.

Métodos de seguimento do SPT

A detecção da partícula pode ser realizada pelo método do seguimento manual e automático. O método manual é labor - intensivo e é às vezes difícil onde os grandes conjunto de dados são exigidos.

Nesta situação, os programas de software do SPT são usados para gerar algoritmos automatizados para detectar e ligar uma partícula. As pontas de prova fluorescentes diferentes que são usadas no SPT são descritas abaixo.

Pontos do quantum

Os pontos do quantum são considerados pontas de prova fluorescentes eficientes como são mais photostable do que outras tinturas e pontas de prova orgânicas. Isto faz-lhes uma escolha ideal para experiências a longo prazo do SPT e aplicações vivas da pilha.

Proteínas fluorescentes

Embora as proteínas fluorescentes são feitas altamente específicas pela genética, são mais grandes e menos photostable comparadas aos fluorophores orgânicos da pequeno-molécula.

Fluorophores orgânicos da pequeno-molécula

Os fluorophores orgânicos da pequeno-molécula são preparados pela rotulagem química das proteínas ou fisicamente incorporando as na molécula do alvo.

Fluorophores orgânicos da pequeno-molécula

Os nanoparticles do ouro têm um tamanho de partícula pequena variar de dois a 100 nanômetro e não mostram nenhuma citotoxidade. Indicam propriedades fortes da dispersão de luz no comprimento de onda da ressonância do plasmon.

Outras pontas de prova fluorescentes

Independentemente destes, muitas pontas de prova fluorescentes foram desenvolvidas usando nanoparticles. Um exemplo de tal ponta de prova é os nanotubes único-murados do carbono (SWNT).

SWNTs é mais estável (quimicamente e photophysically) do que fluorophores orgânicos. Uma outra ponta de prova é o nanodiamond fluorescente (FND) que é extremamente útil para in vivo a imagem lactente.

A vantagem de FND é que são nontoxic e photostable e suas superfícies podem ser alteradas para adicionar grupos funcionais diferentes para expandir sua aplicação sobre uma região espectral larga.

Seguindo o procedimento no SPT

A vantagem principal de pontos do quantum, os nanoparticles do ouro, e FNDs são que é resistente a photobleaching.

O procedimento de seguimento envolve a detecção de únicas partículas e a reconstrução da trajectória da partícula em cada quadro para a quantificação do movimento molecular. Os parâmetros importantes são o tempo do coeficiente de difusão, o tempo do confinamento, e tempo de moradia.

Limitações do SPT

Algumas das edições vistas durante a reconstrução da trajectória da partícula são a aparência de uma única trajectória como trajectórias fragmentadas e a detecção de outro sonda em pilhas non-transfected.

Contudo, estes problemas podem ser limitados usando pontas de prova da baixa densidade da partícula e de algoritmos manuais parciais para a reconexão.

Aplicações do SPT

Analisando a actividade celular

O SPT foi usado para compreender várias actividades nas pilhas vivas tais como a acção terapêutica de drogas anticancerosas, de entrega da droga, de único-vírus que seguem, do estudo do mRNA, do estudo do endocytosis e do exocytosis, e do estudo do transporte do receptor da membrana.

Por exemplo, o SPT foi usado com sucesso em compreender o caminho e o mecanismo do transporte dos receptors adrenergic no tempo real em únicas pilhas vivas.

Virologia

Foram usados igualmente com sucesso para estudar vários vírus tais como o VIH e a dengue. Usando a microscopia fluorescente do tempo real e pontas de prova fluorescentes lipofílicas, demonstrou-se que o vírus de dengue incorporou as pilhas com do tráfico endocytic clathrin-negociado.

Fontes:

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Last Updated: Oct 3, 2018

Deepthi Sathyajith

Written by

Deepthi Sathyajith

Deepthi spent much of her early career working as a post-doctoral researcher in the field of pharmacognosy. She began her career in pharmacovigilance, where she worked on many global projects with some of the world's leading pharmaceutical companies. Deepthi is now a consultant scientific writer for a large pharmaceutical company and occasionally works with News-Medical, applying her expertise to a wide range of life sciences subjects.

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