Usando el AFM para caracterizar a las células cancerosas

Una entrevista con el Dr. Jim Gimzewski, UCLA conducto en abril Cashin-Garbutt, mA (Cantab)

¿Puede usted dar por favor una introducción abreviada a su investigación que caracteriza a las células cancerosas?

Mi nombre es James Gimzewski y soy profesor distinguido en el UCLA. Estoy en el departamento de la química y de la bioquímica, pero también estoy implicado pesado en el instituto de California NanoSystems en el UCLA. Éramos probablemente los primeros para promover la idea de qué ahora se conoce como mechanobiology - el estudio de las propiedades mecánicas de células cancerosas como herramienta diagnóstica potencial.

Haber: Mikheiken, DNA del A. y otros nanomapping usando CRISPR-Cas9 como nanoparticle programable. Commun nacional. 8, 1665 (2017)

¿Cómo el AFM ha permitido que usted mida suavidad de la célula y por qué es éste importante?

Una de las cosas hermosas sobre el AFM es que es una herramienta mecánica. Un doctor aserraría al hilo de la misma manera la piel o el tejido de un paciente, el AFM permite que eso sea hecha en el nanoscale y es único en ese respecto.

¿Qué retos usted tuvo que vencer en términos de asegurarse de las células no repartió?

Sabemos mucho sobre tecnología del AFM. Al principio, el AFM no era muy bueno en la biología en absoluto. Sin embargo, somos expertos en nanotecnología y trabajando con la gente que es expertos en células, y trayendo los dos campos juntos, podríamos conducto muchas fuerzas de la investigación y de la disminución, por ejemplo, y entendemos cosas sobre el extremo, que nos permitió desarrollar esta capacidad.

Mechanobiology y AFM de AZoNetwork en Vimeo.

 

¿Se sabe porqué las células cancerosas metastáticas son extremadamente suaves comparadas a las células normales a pesar de semejanzas en aspecto?

Trabajo con la gente en el UCLA que es expertos en patología y hay diferencias sutiles en ciertas morfologías y así sucesivamente en células cancerosas, pero no es siempre posible informar eso.

Tenemos una herramienta ortogonal que cuando está utilizada para observar el mechanobiology, nos muestre que las células cancerosas metastáticas son cerca de 10 veces más suaves que algunas células mesothelial equivalentes que estarían en una muestra.

¿Será posible utilizar el AFM en el ambiente clínico como herramienta diagnóstica?

He estado trabajando con Jianya Rao que es el jefe de la patología y se especializa en diagnosis del cáncer. Junto, estamos trabajando en un nuevo tipo de herramienta, que es una plataforma automatizada que permitiría, por ejemplo, de gente médica para utilizar el microscopio y para descubrir automáticamente a las células cancerosas. Ésa es la meta a largo plazo de nuestro − del trabajo que puede traducir eso a una fijación médica.

¿Cómo el AFM directamente ha avance o ha ayudado su investigación?

He estado interesado siempre en nanomechanics. Comencé a estudiar la nanotecnología en 1983 en IBM y entonces me trasladé al UCLA en 2001. Comencé a pensar que podríamos utilizar esta herramienta nanomechanical como manera única de observar biología y ésa me llevó en remedio. Es una herramienta esencial y guarda el perfeccionar mediante conseguir más rápido y automatizado. Tengo una visión atractiva para el futuro de su uso en remedio.

¿Cuál es el impacto más grande que el AFM ha hecho a los campos biológicos y del nanomedicine de la investigación?

Hay los numerosos. Por supuesto, tengo gusto determinado de la capacidad de estudiar mechanobiology, pero también estoy interesado en proyección de imagen y el AFM de alta velocidad. Hemos podido a los motores moleculares de la imagen que se ejecutaban a lo largo de filamentos de la actinia. La velocidad permite que usted tome los vídeos de la vida en el nanoscale y pienso son maravillosos. Más cosas emergerán en el futuro.

Haber: Mikheiken, DNA del A. y otros nanomapping usando CRISPR-Cas9 como nanoparticle programable. Commun nacional. 8, 1665 (2017)

¿Cómo la tecnología de Bruker ha ayudado o AFM avanzado en la investigación biológica?

Son una de las compañías de cabeza, determinado en el bio campo. Personalmente, así como el instituto de California NanoSystems, tenemos mismo una relación estrecha. Están en Santa Barbara y estamos en Los Ángeles.

Salen de su manera de pellizcar y de modificar la máquina según quién está trabajando en necesidades bio y médicas. ¡Pienso que ha sido un aspecto muy importante y, particularmente, Chanmin Su es mago absoluto en poner cosas juntas en un espacio muy corto del tiempo!

¿Cuál es la importancia de reuniones, como la conferencia del AFM Biomed, a usted y a la comunidad de investigación del AFM?

Apenas hoy, he aprendido tanto. Intento continuar con la literatura. En los viejos tiempos, había quizás 50 investigadores del AFM en el mundo, mientras que hoy, hay millares de investigadores del AFM. Esto es por lo tanto una gran oportunidad de reunirse, hablar con la gente, descubre los últimos progresos e incluso sube con nuevas ideas e ideas para la colaboración.

Éste es un encuentro determinado bueno. No es también demasiado grande; no tiene sesiones paralelas y así sucesivamente, así que usted puede realmente tener un lazo uno por con mucha la gente que está hablando aquí o está presentando los asentadores.

¿Qué dirección usted ve, o quisiera que viera, AFM que entra en los cinco años próximos? ¿Qué usted ve como la cosa grande siguiente para el AFM?

Quisiera ver un par de cosas. Quisiera ver la velocidad guardar el aumentar. En el momento que, apenas algunas pequeñas demostraciones han mostrado 1.000 marcos un segundo es posible bajo ciertas condiciones, pero sería bueno si bajo todas las condiciones biológicas, podríamos tener vídeos realmente rápidos y mirar a los mecánicos de la vida en el movimiento. Pienso que es una dirección.

La otra dirección se refiere al hecho de que AFMs tiende a ser de fines generales. Pueden mirar las células y los cabos de la DNA. Pueden hacer lotes de cosas, pero ése viene en un precio. Quisiera ver un − más especialmente diseñado de AFMs unos que pueden correlacionar la DNA y se diseñan para ése de alta velocidad. En el campo del diagnóstico médico, sería útil tener máquinas que son mucho más fáciles de operar de modo que un técnico médico pudiera ejecutarlas.

Una tercera dirección que es importante para mí es guardar el reducir de las fuerzas hacia abajo a los piconewtons. Hablamos típicamente de nanonewtons en el AFM, pero quisiera ver un movimiento a las perturbaciones muy inferiores en términos de fuerzas.

Ésas son las tres cosas que quisiera personalmente ver suceso y pienso que suceso.

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

Sobre el Dr. Jim Gimzewski

El Dr. James K. Gimzewski es profesor distinguido de la química en la Universidad de California, el Los Ángeles y la pieza del instituto de California NanoSystems. Su investigación actual incluye la ciencia de sistemas biológicos, fabricación del nanoscale de las redes atómicas del interruptor para emular al neocortex y al mechanobiology de las células, de los exosomes y de la actinia limitados con las proteínas obligatorias neuronales.

El Dr. Gimzewski es una persona de la sociedad real y de la academia real de ingeniería. Él ha recibido los doctorados honorarios (hc de DSc y hc del doctorado) de la universidad del Aix II en Marsella, Francia y de la universidad de Strathclyde, Glasgow. Él es un pi en los materiales Nanoarchitectonics  (MANA) en el instituto nacional de la ciencia material (NIMS), Tsukuba, Japón. Él es también director científico del arte del UCLA|Centro de Sci.

Antes de ensamblar la facultad del UCLA en 2001, él era un líder del grupo en el laboratorio de investigación de IBM Zurich, en donde él conducto la investigación en ciencia y tecnología del nanoscale por más de 18 años. El Dr. Gimzewski promovió la investigación sobre contactos mecánicos y eléctricos con los únicos átomos y moléculas usando microscopia el hacer un túnel de la exploración (STM).

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