非侵襲的な光学イメージ投射は病気の早い分子署名を検出します

肥満、心循環器疾患および癌を含む慢性の条件は頻繁に細胞新陳代謝の早く、微妙な変更から始まります。 ここで房大学の研究者は新しい研究および潜在的な治療上の開発に早い絶好の機会を提供するこれらの変更を検出する非侵襲的な光学映像技術を開発してしまいました。

「目に見える病気の徴候および損傷の前に発生して下さい、病気は生物医学的なイメージ投射および生物工学の各国用の協会で光学イメージ投射で新陳代謝に」プログラムの説明された Behrouz Shabestari、 Ph.D。、ディレクターかかわるきちんと作用するティッシュおよびセルの機能を妨げる分子の変更から始まります。 「房からのこの作業です病気の早い分子署名を検出するための革新的で、非常に重要なアプローチ」。は

調査の房そして鉛の研究者の生体医用工学のアイリーン Georgakoudi、 Ph.D。、教授の実験室はライトの使用を細胞新陳代謝を実行する主分子と相互に作用しているのに、専門にします。 方法はセルを妨げるか、または損なわないでこれらの主分子の変更のイメージ投射を一定時間にわたり可能にします。

グループは 2 光子によって刺激された蛍光顕微鏡と呼出されたすべてのセル (TPEF)の多数の新陳代謝機能にかかわった 2 分子の作業を監視するのに技術を使用しました: ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド (NADH)および flavin のアデニンジヌクレオチド (FAD)。 必要なとき NADH および流行は両方エネルギーを保存するで、次にセル稼働したおよび作用を保つためにそのエネルギーを解放しますセルの連続的な化学反応の主要部分。

TPEF イメージ投射は近い赤外線レーザ光線が付いているこれらの分子を刺激します。 結果として生じる蛍光シグナルは機能障害および病気の手始めを明記できるセル内のモニタの生理学的で、生化学的なイベントに光学ツールを提供します。

イメージ投射システムがセル新陳代謝の不規則性を識別できるかどうかテストするためには研究者は NADH におよび流行に重大な役割がある主要な代謝過程を変えた画像によって培養されたセルに TPEF を使用しました。 使用された含まれた中心のセル、上皮細胞、幹細胞および茶色の脂肪質の (脂肪質の) セルだったセルは住んでいます。 新陳代謝機能の変更によってこれら二つの分子の特定の蛍光パターンの変更はセルの健康または機能のよい表示器だったかどうかイメージ投射 NADH および流行が、彼ら定める間。

セルはエネルギーの作成にかかわる正常な代謝過程を変える実験条件の変化の下で視覚化されていました。 テストされる低酸素のレベル (従ってエネルギー生産を非能率的です)、および冷たい温度 -- にセルを含めます (エネルギー蓄積に影響を与える) さらすことに条件の例はブドウ糖の飢えたセル、成長するセル。

実験条件のそれぞれの下で、 TPEF イメージ投射は NADH および流行はセルがなぜきちんと作用していないか理解するのにマップとして役立つことができる位置かある特定の化学形式にあったことを示した蛍光性の一義的なパターンそして強度のプロフィールを明らかにしました。

「これらの結果病気の開発の早い徴候であることができる不健康なセルを識別するためのこの非侵襲的な映像技術のユーティリティを」は言いました Georgakoudi を示します。 「同時にイメージ投射を結合することによって多重条件の下のセルの分析私達は新陳代謝の変更の存在を見られました、また単一セルのレベルの化学性質」。

セルで作成される新陳代謝の変更は癌、心循環器疾患および肥満のような病気に発生する変更に類似しています。 「私達は技術が最終的に理解するのに使用された重要で新しいプラットホームになり、プロセスのそのような病気を早く検出するため」、ことを信じます Georgakoudi を言いました。 「TPEF またですティッシュの退化または損傷の手始めの前に病気を遅らせるか、または停止するように設計されている新しい処置に応じて新陳代謝の変更を監視する非常に貴重なツール」。は

ソース: https://www.nibib.nih.gov/news-events/newsroom/metabolic-imaging-targets-early-signs-disease-development

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