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Outil de détection novateur utilisé pour vérifier le desserrage de triposphate d'adénosine et son rôle dans la mucoviscidose

Les chercheurs utilisent un outil de détection novateur et multifonction pour vérifier le desserrage de triposphate (ATP) d'adénosine et son rôle dans la mucoviscidose. L'étude d'ATP marque la première application d'un système de détection nouveau développé par une équipe de recherche aboutie par Christine Kranz à l'Institut de Technologie de la Géorgie.

Cette technologie brevetée ajoute micro enfoncé et les nano-électrodes au bout d'un microscope atomique de force (AFM), produisant un outil unique qui peut simultanément surveillent la topographie avec l'activité électrochimique sur la surface de cellules.

Les chercheurs ont présenté l'information sur la recherche le 26 mars contact de la société chimique américaine au 231st à Atlanta pendant une séance sur des approches neuves en chimie analytique.

La technique d'imagerie multifonction neuve avancera l'étude des échantillons biologiques, a indiqué Boris Mizaikoff, un professeur agrégé à l'école du tech de la Géorgie de la chimie et des biochimies et directeur de son laboratoire appliqué de détecteurs. « l'AFM conventionnel peut des surfaces d'image, mais fournit habituellement des informations chimiques limitées, » il a expliqué. « Et bien que balayant la microscopie électrochimique (SECM), une autre technique de sondage, fournisse des caractéristiques électrochimiques transversal résolues, il a limité la résolution spatiale. En combinant la fonctionnalité d'AFM et de SECM dans une lecture unique sondez, notre outil fournit à des chercheurs une vue plus holistique des activités sur la surface de cellules. »

En plus de Mizaikoff et de Kranz, l'équipe inclut également le chercheur post-doctoral Jean-Francois Masson et l'étudiant de troisième cycle Justyna Wiedemair.

Dans l'étude d'ATP, qui est parrainée par les instituts de la santé nationaux et faits en collaboration avec Douglas Eaton à l'école d'université d'Emory de la physiologie, l'équipe de tech de la Géorgie avait l'habitude les biocapteurs de multi-lecture pour étudier le desserrage d'ATP sur la surface des cellules épithéliales sous tension (les cellules qui couvrent la plupart des presse-étoupe et organes dans le fuselage). ATP, un produit chimique impliqué dans le transport d'énergie, est d'intérêt aux chercheurs médicaux parce que des niveaux élevés ont été joints avec la mucoviscidose, une maladie qui affecte un sur chaque 2.500 personnes aux Etats-Unis.

Utilisant des cultures de cellule épithéliale d'Emory, les chercheurs de tech de la Géorgie ont expliqué que leurs biocapteurs multifonction fonctionnent sur la surface de sous tension-cellule pendant des études in vitro.

« Avant que vous pouvez recenser quels déclencheurs le desserrage d'ATP, nous devons pouvoir mesurer quantitativement la substance relâchée sur la surface de cellules, » Mizaikoff a dit, notant que beaucoup d'événements pathologiques comportent la perturbation de la transmission chimique et de la signalisation moléculaire entre les cellules, particulièrement dans le système nerveux, les poumons et les reins.

La compréhension améliorée de transmission cellulaire peut mener aux stratégies neuves pour traiter les maladies, Mizaikoff a ajouté : « Pouvoir utiliser des détecteurs en mode électrochimique de représentation au micro et au nanoscale est une opportunité passionnante pour compléter des techniques d'imagerie optiques. Il y a beaucoup de problèmes cliniques de recherches avec lesquels ces biocapteurs peuvent aider. »

Pendant la même séance d'ACS, l'équipe de tech de la Géorgie présentera également des découvertes d'un projet relatif.

Une collaboration avec Estelle Gauda à l'Université John Hopkins et également supporté par des concessions de NIH, ce projet surveille le desserrage d'ATP au fuselage carotide. (Le fuselage carotide est un chimiorécepteur qui, entre d'autres fonctionnements, surveille le teneur d'oxygène dans le sang et les aides règlent la respiration.)

La tension continuelle de l'oxygène - trop ou trop peu d'oxygène pendant le développement postnatal précoce - peut mener à un déficit dans la quantité de l'oxygène atteignant des tissus cellulaires chez les prématurés et les animaux nouveau-nés. Mais peu est connu au sujet de la façon dont la tension de l'oxygène affecte les réseaux de réglementation et modifie des chimiorécepteurs. Pour gagner des analyses, les chercheurs de tech de la Géorgie étudieront l'ATP, qui est parmi les molécules de signalisation relâchées par le fuselage carotide.

Les chercheurs comportent la même technologie utilisée pour la sonde multifonction de lecture. Pour cette étude, cependant, ils ont conçu en fonction le biocapteur le travail à une plus grande échelle - les micro-électrodes sont environ 25 micromètres de diamètre par opposition aux cotes de sous-micromètre de l'approche combinée d'AFM-SECM.

« Il y a beaucoup de technologies des sondes apparaissantes, mais pe'ont été adaptés pour l'usage courant dans la recherche médicale, qui est l'un des objectifs de développement au laboratoire appliqué de détecteurs, » Mizaikoff ont dit. « En tant que pharmaciens analytiques, nous voulons développer les dispositifs de détection quantitatifs qui peuvent répondre à des questions importantes pour les chercheurs cliniques. »