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Ferramenta de detecção inovativa usada para investigar a liberação do triposphate da adenosina e o seu papel na fibrose cística

Os pesquisadores estão usando uma ferramenta de detecção inovativa, multi-funcional para investigar a liberação do triposphate (ATP) da adenosina e o seu papel na fibrose cística. O estudo do ATP marca a primeira aplicação de um sistema de detecção novo desenvolvido por uma equipa de investigação conduzida por Christine Kranz no Instituto de Tecnologia de Geórgia.

Esta tecnologia patenteada adiciona micro recessed e os nano-eléctrodos à ponta de um microscópio atômico da força (AFM), criando uma única ferramenta que possa simultaneamente monitoram a topografia junto com a actividade electroquímica na superfície da pilha.

Os pesquisadores apresentaram a informação na pesquisa o 26 de março reunião de sociedade de produto químico americano na 231st em Atlanta durante uma sessão sobre aproximações novas na química analítica.

A técnica de imagem lactente multi-funcional nova avançará o estudo de amostras biológicas, disse Boris Mizaikoff, um professor adjunto na escola da tecnologia de Geórgia da química e da bioquímica e director de seu laboratório aplicado dos sensores. “o AFM convencional pode superfícies de imagem, mas fornece geralmente informação química limitada,” ele explicou. “E embora fazendo a varredura da microscopia electroquímica (SECM), uma outra técnica de sondagem, fornece dados eletroquímicos lateralmente resolvidos, limitou a definição espacial. Combinando a funcionalidade do AFM e do SECM em uma única exploração sonde, nossa ferramenta fornece pesquisadores uma ideia mais holística das actividades na superfície da pilha.”

Além do que Mizaikoff e Kranz, a equipe igualmente inclui o erudito cargo-doutoral Jean-Francois Masson e o aluno diplomado Justyna Wiedemair.

No estudo do ATP, que é patrocinado pelos institutos de saúde nacionais e feito em colaboração com Douglas Eaton na escola de universidade de Emory da fisiologia, a equipe da tecnologia de Geórgia usou os biosensors da multi-exploração para estudar a liberação do ATP na superfície de pilhas epiteliais vivas (as pilhas que cobrem a maioria glândulas e de órgãos no corpo). O ATP, um produto químico envolvido no transporte da energia, é do interesse aos pesquisadores médicos porque os níveis elevados foram ligados com a fibrose cística, uma doença que afecte um de cada 2.500 povos nos Estados Unidos.

Usando culturas celulares epiteliais de Emory, os pesquisadores da tecnologia de Geórgia demonstraram que seus biosensors multi-funcionais trabalham na superfície da vivo-pilha durante in vitro estudos.

“Antes que você possa identificar que disparadores a liberação do ATP, nós devemos poder medir quantitativa a espécie liberada na superfície da pilha,” Mizaikoff disse, notando que muitos eventos patológicos envolvem o rompimento de uma comunicação química e da sinalização molecular entre pilhas, especialmente no sistema nervoso, nos pulmões e nos rins.

A compreensão melhorada de uma comunicação celular pode conduzir às estratégias novas para tratar doenças, Mizaikoff adicionou: “Poder operar sensores em um modo eletroquímico da imagem lactente no micro e no nanoscale é uma oportunidade emocionante para complementar técnicas de imagem lactente ópticas. Há muitos problemas clínicos da pesquisa que estes biosensors podem ajudar com.”

Durante a mesma sessão de ACS, a equipe da tecnologia de Geórgia igualmente apresentará resultados de um projecto relacionado.

Uma colaboração com Estelle Gauda na Universidade Johns Hopkins e igualmente apoiado por concessões de NIH, este projecto monitora a liberação do ATP no corpo carotídeo. (O corpo carotídeo é um quimiorreceptor que, entre outras funções, monitore o índice de oxigênio no sangue e ajude a respiração do controle.)

O esforço crônico do oxigênio - demasiado ou demasiado pouco oxigênio durante a revelação pós-natal adiantada - pode conduzir a uma deficiência na quantidade de oxigênio que alcança tecidos do corpo em infantes prematuros e em animais recém-nascidos. Mas pouco é sabido sobre como o esforço do oxigênio afecta redes reguladoras e altera os quimiorreceptor. Para ganhar introspecções, os pesquisadores da tecnologia de Geórgia estudarão o ATP, que está entre as moléculas da sinalização liberadas pelo corpo carotídeo.

Os pesquisadores incorporam a mesma tecnologia usada para a ponta de prova multi-funcional da exploração. Para este estudo, contudo, costuraram o biosensor ao trabalho em uma escala maior - os microelétrodos são aproximadamente 25 micrômetros no diâmetro ao contrário das dimensões do secundário-micrômetro da aproximação combinada de AFM-SECM.

“Há muitas tecnologias de sensor emergentes, mas poucos foram adaptados para o uso corrente na investigação médica, que é um dos objetivos da revelação no laboratório aplicado dos sensores,” Mizaikoff disseram. “Como químicos analíticos, nós queremos desenvolver os dispositivos de detecção quantitativos que podem responder a perguntas importantes para pesquisadores clínicos.”