암세포를 공부하는 AFM 사용

교수와 가진 Hermann Schillers, MA 4월 Cashin-Garbutt, (Cantab)까지 수행되는 Universität Münster 면접시험

연구에 짧은 소개를 줄 수 있습니까?

나는 AFM 기술, 생물학 의학 응용을 위한 코어 시설을 달립니다. 나의 연구는 혈소판과 암세포의 상호 작용에서 에 집중됩니다.

배 벽에 검거 암세포에 선행되는 면역성이 있는 감시의 도주로부터 시작하는 전이, 형성의 거의 각 단계와 또한 일혈에서 혈소판 지원 암세포.

우리의 아이디어는 우리가 혈소판과 회람 암세포의 상호 작용을 방지할 수 있던 경우에, 우리 암을 싸울지도 모른 전이의 대형을 막는 것을 무언가를 찾아낼 수 있습니다 입니다.

어떻게 AFM 화상 진찰과 군대 분광학 기지를 둔 암세포의 구조물 그리고 기계적 성질을 공부하기 위하여 최빈값을 이용합니까?

platelet−cancer 세포 상호 작용에서는, 나는 단세포 군대 혈소판과 암세포의 상호 작용의 양을 정하고 이 상호 작용을 방지하는 약의 효력을 양을 정하기 위하여 분광학을 이용합니다.

이 기술로, 우리는 혈소판과 암세포 사이에서 군대의 실수를 처음으로 얻었습니다. Microfluidic 실험은 암세포에 혈소판의 수의 양을 정하는 것을 허용합니다, 그러나 우리는 그 상호 작용의 병력의 양을 정할 수 없습니다. 단세포 군대 분광학으로 우리는 picoNewtons와 (pN) femtoJoules를 얻었습니다 (fJ). 그리고 이것은 어느 약이 사격량 이 상호 작용을 방지하는지 알고 있고을 싶을 때 필요합니다.

또 다른 점은 혈소판이 암세포에 묶을 때 우리가 무슨 일이 일어나는가가 보고 싶다 입니다. 상황의 실제적인 이해는 '회람 암세포의 주위에 invisible 외투의 종류 그 혈소판 양식입니다, 그러나 우리는 이것을 결코 관찰하지 않았습니다.

우리가 혈소판 암세포 골재를 검사할 때, 우리는 암세포의 위에 혈소판이 30 분 안에 사라진다는 것을 봅니다. 결의의 fastTapping 최빈값을 사용하여, 우리는 암세포로 혈소판의 이 통풍관을 관찰할 수 있었습니다. 우리는 통풍관 그러나 외투 대형이 아닙니다 있었다는 것을 세포 분류와 같은 형광성 기술에 이것이라고 및 confocal 현미경 검사법 및 우리가 명확하게 보았다는 것을 입증했습니다.

암세포가 혈소판의 서비스를 "공중납치하는" 쪽에 관하여 얼마가 지금 알려집니까?

widespreaded 전망은 회람 암세포의 주위에 혈소판의 외투 대형입니다. 혈소판의 이 층은 면역 계통에 대하여 암세포를 보호하고 내피 성장 벽에 일혈을 시작하기 위하여, 다음 단계에서, 암 세포 혈소판 골재의 검거를 촉진합니다.

우리가 이 외투 대형을 결코 관찰하지 않으며기 그러나 암세포에 의하여 항상 혈소판의 통풍관을 관찰하기 때문에, 우리는 암세포가 배 벽과 또한 도주 면역성이 있는 감시에 고착하기 위하여 혈소판 단백질, 혈소판 특정 접착 분자를, 이용하다 더 확률이 높다는 것을 생각합니다.

추가적으로 혈소판, 뿐 아니라 혈소판 파생한다는 것은 microparticles가, mRNA를 포함하곤다는 것은 이것이 암세포의 proteome를 바꾼다는 것을, 알려집니다. 그러므로, 두 쪽다일 수 있었습니다: 혈소판 단백질을 면역성이 있는 감시를 도주하고 배 벽에 고착하기 위하여 생성하도록 혈소판 mRNA 이용해서 지켜지는 혈소판 통풍관 후에 혈소판 단백질의 사용 직접.

AFM는 무슨 방법으로 우리의 이해를 발전할 수 있습니까?

우리는 혈소판 암세포 상호 작용의 처음 단계를 찾습니다, 그러나 몇몇 추가 단계가 있습니다. 나가 지금 하는 것을 시도하는 무엇을 PeakForce QNM를 혈소판과의 상호 작용 후에 암세포의 생체 역학 변경의 패턴을 보기 위하여 이용하는입니다.

지금까지 우리는 암세포가 혈소판 높은 쪽으로 급하게 먹는 위치에 생체 역학 발자국의 종류를 찾아냈습니다. 저희에게 암세포가 혈소판을 통합하는 기계장치에 관하여 몇몇 힌트를 줄 수 있는 암세포 막에 있는 신축성 그리고 점성에 있는 변경이 있습니다. 우리는 실험에서 이것이 dynamin 의존하는 프로세스에 있다는 것을 알고 있 그러나 이것에 관하여 더 많은 것을 알고 싶습니다.

다음 단계는 우리가 무슨 변경을 암세포가 혈소판의 통풍관 후에 겪는 알고 있고 싶다 입니다. 우리는 다시 단세포 군대 분광학을 사용하고 있습니다. 혈소판을 가진 암세포가 우리에 의하여 잠복하고 그 후에 활성화한 내피에 단세포 군대 분광학이 능력을 발휘합니다.

우리는 내피에 회람 암세포의 검거를 찾고 그리고 접착 군대를 양을 정합니다. 우리는 할 암세포가 혈소판과 접촉할 때, 치료되지 않는 암세포와 비교된 활성화한 내피에 매우 스티키에 되었다는 것을 보았습니다. 그것은 우리가 지금 안으로 관련시키는 계획사업의 한개입니다.

우리는 또한 활성화한 내피에 이 혈소판 잠복한 암세포의 상호 작용 사이트를 찾습니다. 나는 혈소판 잠복한 암세포가 활성화한 내피에 어디에나 고착할 수 있었다고 생각하지 않습니다. 특정 편애 사이트가 이어야 합니다.

우리는 그것이 어디에 고착하는지 파악하고 싶습니다. 이 세포 접속점은입니까 또는 내피 성장 세포의 세포체 또는 혈소판 잠복된 암세포에 전이성 좋은 것 형성하는 내피 성장 세포 필요 특별한 기계적인 특성 일혈에 그 후에 진행하기 위하여?

AFM가 생물학과 nanomedicine 연구 필드에 만든 가장 큰 충격은 무엇입니까?

우리는 subcellular 구조물 생세포를과를 조차 볼 수 있습니다. 지금도 우리가 표면으로 제한되는 기술입니다, 그러나 우리가 군대를 조금 적용할 때, 우리는 표면 아래에, 예를 들면 보고 세포 구조 역동성을 관찰해서 좋습니다.

20 년 전에, 해결되는 보다는 희미한 2 세포의 심상이, 오히려 있고, 그 때 생세포를 위한 점점 고해상 화상 기술이 되는 것을 시작했습니다. 그러나, 세포 기계적인 특성의 순수한 화상 진찰은 잠시 후에 되었습니다 초점이 지치고 지금도 탄성 계수에 있는 살아있는 세포의 신축성, 점탄성 및 변경의 측정에 초점이 있습니다. 세포 역동성은 우리가 AFM로 따를 수 있던 무언가입니다 생물 역학 뿐 아니라 생화학을 포함합니다. 그리고 생물 역학은 생화학 처럼 중요합니다.

생화학의 필드는 세포의 생화학에 관하여 아주 상세한 지식과 더불어 30 40 세, 입니다, 그러나 생물 역학은 오히려 새롭습니다. 2007년에, 마이클 장과 비올라 Vogel는 기계공은 생화학을 그리고 그 반대도 마찬가지로 좌우했다는 것을 보여준 검토를 간행했습니다. 보기: 또는 의무 사이트를 파괴하기 위하여 비밀 의무적인 측을 열지도 모른 단백질에 군대를 적용할 때, 세포내 신호 통로 및 세포 행동은 다른 방향에서 들어갑니다. 오늘 우리는 생물 역학이 생화학을 좌우하고 생화학이 생물 역학을 좌우한다는 것을 알고 있습니다.

Bruker 기술은 어떻게 또는 생물학 연구에 있는 향상된 AFM 도왔습니까?

전에 Bruker에 의해 세포 − 곡율에 관하여 정보를 입수하는 것을 허용하는 많은 년 발명된 두드리는 최빈값, 형태학상 데이터를 제공하는 세포 고도 있습니다.

최신 중대한 성공은 우리가 1개의 검사 프로세스에 있는 신축성 방산, 접착 및 개악과 같은 살아있는 세포 ` 형태학 그리고 생체 역학 매개변수의 몇몇 자료 집합을 얻는 PeakForce QNM이었습니다.  

그리고 저희를의 범위 안에 이하의 시간 해결책 분을 가진 세포 구조 rearangements 같이 세포, 단세포 및 subcellular 구조물 조차의 층의 역동적인 변경을 관찰하는 가능하게 한 결의 시스템에 오히려 행운으로 이것, 특히. 따라서 아마 지형도 작성 채널 통신로에 있는 중요한 변경이 있을지도 모르지만, 접착, 방산 또는 신축성을 위해 자료 채널에서 많게 보았습니다. 이것은 실제적인 개선입니다.

회의의 중요성은, AFM BioMed 회의 같이 당신과 AFM 연구 단체에게 무엇, 입니까?

누구든개는 오늘 사람들과 접촉하여 얻기 위하여 Skype, 전자 우편 또는 전화를 사용할 수 있었다는 것을 밝힐지도 모릅니다, 그러나 그것은 동일하 - 완전히 다릅니다. 우리가 회의를 위해 충족시킬 때, 우리는 2, 3일 동안 함께 여기에서 머물렀습니다.

조직적인 휴식 시간은 회의에서 사람들이 대화를 나눌 단계에 일 때로 생기지 않는 것에 대해서 이야기하기 위하여 함께 오기 때문에 중요한 것입니다. 따라서 강당 이상으로 시간은 아주 중요하, 이렇게 많은 것을 토론해 사람들 오래 견딘 접촉은 여기에서 시작합니다.

많은 것은 이것 같이 회의에서, 많은 협력 시작합니다. Skype 회의는 이제까지 사람들이 물리적으로 말하기 위하여 함께 오는 회의를 대용하지 않을 것입니다, 그래서 절대적으로 필요합니다.

무슨 방향이 봅니까, 볼 것을, 다음 5 년에서 들어가기 AFM 좋아할ㅂ니까? (무엇 AFM를 위해 다음 큰 것으로 보는?)

것 AFM 필요의 한개는 속도입니다. 보다 빠른 속도는 더 나은 시간 해결책에 세포의 역동성을 따를 수 있었다는 것을 의미할 것입니다. 또 다른 점은 지금 다중 탐사기 소집 AFM에 1개의 외팔보에서 멀리 움직이는 새로운 시스템, 또는 1 indenter를 위한 시간, 이다는 것을 AFM가 발명해 우리 이용했기 오래된 광학적인 레버 시스템을이고기 나가 생각하기 때문에 그것입니다.

몇몇 아이디어는 토론되어 이고 있습니다 그리고 마이크로와 nanofabrication 기술은 발달의 고도를 도달했습니다. 따라서 왜 AFMs의 주요한 공급자는 기본적인 변경에 의하여 AFM 기술을 향상하는 것을 시도하면 안됩니까?

그런 다중 탐사기 소집은 속도와 해결책 식으로, 또한 생체 역학 특성 측정 식으로 흥미로울 뿐만 아니라. 우리가 그것을 오늘 하는 쪽은 우리 만입시깁니다 이 위치, 그 위치에 있는 세포를, etc로입니다.

그러나 우리는 세포가 칼슘 스파이크와 세포 구조 재배열을 일으키는 원인이 되는 각 압흔에 반작용한다는 것을 알고 있습니다; 우리가 마지막 압흔에서 얻는 무엇에 우리가 첫번째 압흔에서 얻는 무슨과 다릅니다. 그러므로, 다중 탐사기 소집 시스템은 각 AFM 사용자를 위해 그리고 특히 생물 AFM 응용의 분야에서 아주 유용할.

AFM BioMed에 대화 도중 언급된 또 다른 것은 화학 특성이었습니다. 우리는 우리가 눈을 가리는 상황에서 우리가 우리의 견본을 만질 때 아직도 입니다. 우리는 무언가를 느낄지도 모르지만, 우리는 인 무슨 볼 수 없습니다. IR와 라만 분광학을 사용하여 시도가, 예를 들면 있습니다; 그(것)들은 연구원 시험 것 그러나 실제로 몇몇 제한이 취급하고 있게 어려운 단계에서 입니다. 그러나, 이 지형도 작성과 기계적인 정보의 옆에 추가 정보 입수에서 도울 것입니다.

예를 들면 우리가 검사를 하고 무언가는 고단백 내용을 보여주어 stiff이다는 것을, 그리고 연약한 지역은 지질과 관련있을 수 있었다는 것을 알아낼 수 있을 때, 실제적인 큰 개선일 것입니다. 또한 막 잠재력을 지세로 동시에 기록해서, 기계공과 화학 특성은 모든 생활 세포 연구를 위한 아주 유용한 개선일 것입니다.

독자는 어디에서 추가 정보를 찾아낼 수 있습니까?

교수에 관하여 Hermann Schillers

Hermann Schillers 교수 박사는 생리학 II 의 Münster의 대학의 학회에 단 지도자입니다. 화학에 있는 박사 학위 및 Münster의 대학에서 투자함이 그에 의하여 보전됩니다.

2003년에 낭포성 섬유증 막 횡단 전도력 규칙 단백질의 결점과 연관되는 질병 검출을 위한 방법을 위한 특허가 그에 의하여 (CFTR) 보전되었습니다.