La Nuova tecnica rapidamente, riflette economicamente le interazioni molecolari multiple in tessuti viventi

Un nuovo approccio alla rappresentazione ottica lo permette a rapidamente ed economicamente riflette le interazioni molecolari multiple in un'ampia area del tessuto vivente -- quali un organo o un piccolo animale; tecnologia che potrebbe avere applicazioni nella diagnosi medica, nell'ambulatorio guida, o in prova preclinica della droga. Il metodo, che è dettagliato in Fotonica della Natura, è capace simultaneamente di tenere la carreggiata 16 colori di informazioni nello spazio collegate sopra un'area che misura parecchi centimetri e può catturare le interazioni che si presentano in meri billionths di un secondo.

“Abbiamo sviluppato un modo astuto acquisire una quantità enorme di informazioni in un corto periodo di tempo,„ ha detto Xavier Intes, il professor di assistenza tecnica biomedica al Rensselaer Polytechnic Institute. “Il Nostro approccio è più velocemente e meno costoso che la tecnologia attuale senza alcun compromesso nella precisione dei dati che acquistiamo.„

Mentre il suo nome implica, la rappresentazione ottica usa l'indicatore luminoso per studiare un obiettivo. Nelle applicazioni biomediche, la rappresentazione ottica presenta molti vantaggi sopra le tecniche quali MRI e l'ANIMALE DOMESTICO, che usano le emissioni di positrone e di magnetismo per acquistare le immagini dentro del tessuto vivente.

Il metodo il laboratorio di Intes sviluppato usa le tecniche di rappresentazione ottiche avanzate -- rappresentazione di vita di fluorescenza accoppiata con il trasferimento di energia adottivo di risonanza -- per rivelare lo stato molecolare dei tessuti. Nella rappresentazione di vita della fluorescenza (FLIM), le molecole di interesse sono etichettate con le molecole fluorescenti “del reporter„ che, una volta eccitate da un fascio luminoso, emettono col passare del tempo un segnale luminoso con certo colore che è indicativo del loro ambiente immediato. Le molecole del Reporter possono essere sintonizzate per offrire le informazioni sui fattori ambientali quali la viscosità, il pH, o la presenza di ossigeno. FLIM è ideale per i tessuti spessi di un organismo perché conta su informazioni di tempo, piuttosto che l'intensità della luce della luce, che si degrada significativamente mentre attraversa through il tessuto. I Ricercatori egualmente hanno usato il trasferimento di energia di risonanza di Forster (FRET), che determina la grande prossimità fra due molecole similmente etichettate - quali una droga ed il suo obiettivo -- sulla base di un trasferimento di energia che accade soltanto quando le molecole etichettate sono consegnate dal punto di vista terapeutico nelle celle malate per efficacia massima.

Tuttavia, mentre il metodo di FLIM-FRET genera i ricchi di un segnale nelle informazioni, raccogliendosi che il segnale è rapidamente ed economicamente problematico. I metodi Correnti contano sulle macchine fotografiche costose, che possono immagine soltanto un reporter per volta e scandire l'oggetto può richiedere le ore mentre la macchina fotografica raccoglie le informazioni dal suo campo di visibilità completo.

Per superare questo ostacolo, i ricercatori dispensati con le macchine fotografiche ed invece usati un metodo di rilevazione del unico pixel si sono combinati con una tecnica di campionatura matematica (basata su un Hadamard trasformi) che li ha permessi di raccogliere il dato valido sufficiente in 10 minuti per costruire un'immagine precisa. Il metodo di rilevazione può raccogliere simultaneamente le informazioni su 16 canali spettrali e tre unità di rilevazione posizionate intorno al campione hanno fornito informazioni spaziali usate per costruire un'immagine tridimensionale.

“Questa è una nuova piattaforma, una nuova opzione in macroscopy e pensiamo che abbia trazione nelle applicazioni multiple nell'arena biomedica,„ ha detto Intes.

“La rappresentazione del tempo risolta hyperspectral Compressiva di vita della fluorescenza del ampio-campo„ è comparso in Fotonica della Natura e può essere trovata facendo uso del DOI: 10.1038/nphoton.2017.82. Intes si è unito sulla ricerca, che è stata supportata dal National Science Foundation e dagli Istituti della Sanità Nazionali, dai dottorandi Qi Pian, Ruoyang Yao e Nattawut Sinsuebphon di Rensselaer.

La ricerca di Intes è permessa a dalla visione Di Nuovo Politecnico, un paradigma emergente per istruzione superiore che riconosce che le sfide e le opportunità globali sono così grandi essi non possono essere indirizzate adeguatamente anche dalla persona più di talento che lavora da solo. Rensselaer servisce dalle strade trasversali per collaborazione -- lavorando con i partner attraverso le discipline, i settori e le regioni geografiche -- per indirizzare le sfide globali complesse, facendo uso degli strumenti e delle tecnologie più avanzati, molti di cui sono sviluppati a Rensselaer. La Ricerca a Rensselaer indirizza alcuno del mondo che stampa le sfide tecnologiche -- da sicurezza energetica e da sviluppo sostenibile a biotecnologia ed a sanità. Il Nuovo Politecnico è trasformatore nell'impatto globale della ricerca, nella sua pedagogia innovatrice e nelle vite degli studenti a Rensselaer.

Sorgente: https://news.rpi.edu/content/2017/08/18/new-method-quickly-economically-and-accurately-tracks-multiple-vivo-interactions