Utilisant l'AFM pour caractériser des cellules cancéreuses

Une entrevue avec M. JIM Gimzewski, UCLA a conduit avant avril Cashin-Garbutt, MAMANS (Cantab)

Pouvez-vous s'il vous plaît donner une brève introduction à votre recherche caractérisant des cellules cancéreuses ?

Mon nom est James Gimzewski et je suis un professeur distingué à l'UCLA. Je suis dans le service de chimie et de biochimies, mais je suis également fortement impliqué dans l'institut de la Californie NanoSystems à l'UCLA. Nous étions probablement les premiers pour frayer un chemin l'idée de ce qui est maintenant connu comme mechanobiology - l'étude des propriétés mécaniques des cellules cancéreuses comme outil de diagnostic potentiel.

Crédit : Mikheiken, A. et autres ADN nanomapping utilisant CRISPR-Cas9 comme nanoparticle programmable. Commun national. 8, 1665 (2017)

Comment est-ce que l'AFM t'a-t-il permis de mesurer la douceur de cellules et pourquoi est ceci important ?

Une des belles choses au sujet de l'AFM est que c'est un outil mécanique. De la même manière un docteur ressentirait la peau ou le tissu d'un patient, l'AFM permet à cela d'être fait sur le nanoscale et il est seul à cet égard.

Quels défis est-ce que vous avez-vous dû surmonter en termes de veiller les cellules n'avez pas éclaté ?

Nous connaissons beaucoup la technologie d'AFM. Au début, l'AFM n'était pas très bon à la biologie du tout. Cependant, nous sommes des experts en matière de nanotechnologie et en fonctionnant avec les gens qui sont des experts en matière de cellules, et en réunissant les deux inducteurs, nous pourrions conduire beaucoup de forces de recherches et de diminution, par exemple, et comprenons des choses au sujet du bout, qui nous a permis de développer cette capacité.

Mechanobiology et AFM d'AZoNetwork sur Vimeo.

 

Est-ce qu'on connaît le pourquoi les cellules de cancer métastatique sont comparées extrêmement doux aux cellules normales en dépit des similitudes dans l'apparence ?

Je travaille avec les gens à l'UCLA qui sont des experts en matière de pathologie et il y a des différences subtiles dans certaines morphologies et ainsi de suite en cellules cancéreuses, mais il n'est pas toujours possible de dire cela.

Nous avons un outil orthogonal qui une fois utilisé pour regarder le mechanobiology, nous prouve que les cellules de cancer métastatique sont environ 10 fois plus molles que quelques cellules mesothelial équivalentes qui seraient dans un échantillon.

Sera-t-il possible d'employer l'AFM dans l'environnement clinique comme outil de diagnostic ?

J'avais travaillé avec Jianya Rao qui est la tête de la pathologie et se spécialise dans le diagnostic de cancer. Ensemble, nous travaillons sur un type neuf de l'outil, qui est une plate-forme robotisée qui laisserait, par exemple, de gens médicaux pour utiliser le microscope et pour trouver automatiquement des cellules cancéreuses. C'est l'objectif à long terme de notre − de travail pouvant traduire cela en cadre médical.

Comment l'AFM a-t-il directement avancé ou a-t-il aidé votre recherche ?

J'ai été toujours intéressé au nanomechanics. J'ai commencé à étudier la nanotechnologie en 1983 à IBM et alors j'ai déménagé à l'UCLA en 2001. J'ai commencé à penser que nous pourrions utiliser cet outil nanomechanical pendant qu'une façon unique de regarder la biologie et cela m'aboutissait dans le médicament. C'est un outil indispensable et il continue à s'améliorer en devenant plus rapide et plus robotisé. J'ai un point de vue attrayant pour le contrat à terme de son utilisation en médicament.

Quel est l'impact important que l'AFM a effectué aux inducteurs biologiques et de nanomedicine de recherches ?

Il y a le nombreux. Naturellement, j'aime en particulier la capacité d'étudier le mechanobiology, mais je suis également intéressé à la représentation et à la haute vitesse AFM. Nous avons pu aux moteurs moléculaires d'image fonctionnant le long des filaments d'actine. La grande vitesse te permet de prendre des vidéos de durée au nanoscale et je pense qu'ils sont merveilleux. Plus de choses apparaîtront à l'avenir.

Crédit : Mikheiken, A. et autres ADN nanomapping utilisant CRISPR-Cas9 comme nanoparticle programmable. Commun national. 8, 1665 (2017)

Comment la technologie de Bruker a-t-elle aidé ou AFM avancé dans la recherche biologique ?

Ils sont l'une des sociétés leader, en particulier dans le bio domaine. Personnellement, avec l'institut de la Californie NanoSystems, nous avons très une relation étroite. Ils sont à Santa Barbara et nous sommes à Los Angeles.

Ils sortent de leur voie de tordre et modifier la machine selon qui travaill dans les bio et médicaux besoins. Je pense qui a été très un aspect important et, en particulier, Chanmin Su est un assistant absolu à remonter des choses dans un espace très court de temps !

Quelle est l'importance des contacts, comme la conférence d'AFM Biomed, à vous et à la communauté de la recherche d'AFM ?

Juste aujourd'hui, j'ai appris tellement. J'essaye de suivre la littérature. Auparavant, il y avait peut-être 50 chercheurs d'AFM dans le monde, alors qu'aujourd'hui, il y a des milliers de chercheurs d'AFM. C'est pour cette raison une grande opportunité de se réunir, parler aux gens, découvre les derniers développements et propose même des idées neuves et des idées pour la collaboration.

C'est se réunir particulièrement bon. Il n'est également pas trop grand ; il n'a pas les séances parallèles et ainsi de suite, ainsi vous pouvez réellement avoir une relation linéaire avec les beaucoup de les gens qui parlent ici ou présentent des affiches.

Quel sens est-ce que vous voyez, ou le voudriez que voie, AFM allant dans les cinq prochaines années ? Que voyez-vous comme prochaine grande chose pour l'AFM ?

Je voudrais voir quelques choses. Je voudrais voir la vitesse continuer l'augmentation. Au moment où, juste quelques petites démonstrations ont montré 1.000 bâtis une seconde est possible dans certaines conditions, mais il serait bon si dans toutes les conditions biologiques, nous pourrions avoir les vidéos réellement rapides et observer les mécanismes de la durée en mouvement. Je pense qui est un sens.

L'autre sens concerne le fait qu'AFMs tendent à être d'usage universel. Ils peuvent regarder des cellules et des brins d'ADN. Ils peuvent faire un bon nombre de choses, mais cela vient à un prix. Je voudrais voir un − plus spécifique d'AFMs ceux qui peut tracer l'ADN et est conçu pour celui à grande vitesse. Dans le domaine du diagnostic médical, il serait utile d'avoir des machines il est beaucoup plus facile utiliser que de sorte qu'un technicien médical ait pu les faire fonctionner.

Un troisième sens qui est important pour moi est de continuer à ramener les forces vers le bas aux piconewtons. Nous parlons type des nanonewtons dans l'AFM, mais je voudrais voir un mouvement aux perturbations très inférieures en termes de forces.

Telles sont les trois choses que je personnellement voudrais voir se produire et je pense qu'elles se produiront.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Au sujet de M. JIM Gimzewski

M. James K. Gimzewski est un professeur distingué de chimie l'Université de Californie, à Los Angeles et le membre de l'institut de la Californie NanoSystems. Sa recherche actuelle comprend la science de nanoscale des systèmes biologiques, fabrication des réseaux atomiques de contact pour émuler le néocortex et le mechanobiology des cellules, des exosomes et de l'actine liés avec les protéines obligatoires neuronales.

M. Gimzewski est un camarade de la société royale et de l'Académie royale du bureau d'études. Il a reçu les doctorats honorifiques (hc de DSc et hc de PhD) de l'université de l'Aix II à Marseille, France et de l'université de Strathclyde, Glasgow. Il est pi aux matériaux Nanoarchitectonics  (MANA) dans l'institut national de la science des matériaux (NIMS), Tsukuba, Japon. Il est également directeur scientifique de l'art d'UCLA|Centre de Sci.

Avant de joindre le corps enseignant d'UCLA en 2001, il était un chef de groupe au laboratoire de recherche d'IBM Zurich, où il a conduit la recherche en science et technologie de nanoscale pendant plus de 18 années. M. Gimzewski a frayé un chemin la recherche sur les contacts mécaniques et électriques avec les atomes et les molécules uniques utilisant la microscopie de perçage d'un tunnel de lecture (STM).

Citations

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    Bruker Nano Surfaces. (2018, August 23). Utilisant l'AFM pour caractériser des cellules cancéreuses. News-Medical. Retrieved on June 16, 2019 from https://www.news-medical.net/news/20171128/Using-AFM-to-characterize-cancer-cells.aspx.

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