Non-invasive optiskt avbilda avkänner molekylära häften för tidig sort av sjukdomen

Kroniskt villkorar inklusive fetma, kardiovaskulär sjukdom, och cancer börjar ofta med tidig sort, subtila ändringar i cell- ämnesomsättning. Nu har forskare på Tuftsuniversitetar framkallat eninvasive optisk avbilda teknik som avkänner dessa ändringar som ger ett tidig sortfönster av tillfället för ny forskning och potentiell terapeutisk utveckling.

”För synlig sjukdomtecken och skada uppstå, börjar sjukdomen med ändringar i molekylar som är involverade i ämnesomsättning, som försvårar kapaciteten av silkespapper och celler att fungera riktigt,” förklarade Behrouz Shabestari, Ph.D., direktören av programet i optiskt avbilda på medborgareinstitutet av biomedicalen som avbildar och Bioengineering. ”Är detta arbete från Tufts ett innovativt, och högt viktigt att närma sig för att avkänna molekylära häften för tidig sort av sjukdomen.”,

Laboratoriumet av Irene Georgakoudi, Ph.D., professorn av biomedicalen som iscensätter på Tufts, och bly- forskare på studien, specialiserar, i att använda lätt som påverkar varandra med de nyckel- molekylarna som kör cell- ämnesomsättning. Deras metoder låter att avbilda av ändringar i dessa nyckel- molekylar med tiden, utan att störa eller att skada cellerna.

Gruppen använde en teknik som kallades två-fotonen upphetsad fluorescence (TPEF)microscopy för att övervaka aktiviteten av två molekylar som var involverade i talrikt metabolic, fungerar sammanlagt celler: nicotinamideadeninedinucleotide (NADH) och flavinadeninedinucleotide (FAD). Både NADH och MODEFLUGAN är nyckel- delar av cellens fortlöpande kemiska reaktioner, som lagrar energi, och frigör därefter den energi när den nödvändiga uppehället den vid liv cellen och att fungera.

Att avbilda för TPEF upphetsar dessa molekylar med en near infraredlaser strålar. De resulterande fluorescerande signalerar ger ett optiskt bearbetar för att övervaka physiologic och biochemical händelser inom cellerna, som kunde indikera dysfunction- och sjukdomstart.

Att att testa huruvida det avbilda systemet kunde identifiera oriktigheter i cellämnesomsättning, den forskare använda TPEFEN för att avbilda kultiverade celler som de förändrade sig i ha som huvudämne metabolic bearbetar var NADH och MODEFLUGAN har kritiska roller. Bo celler som var använda inklusive hjärtaceller, epithelial celler, stemceller, och bruna fett- (feta) celler. Genom att ändra som är metabolic, fungera stunder som avbildar NADH och MODEFLUGA, ändrar de som är beslutsamma huruvida, i det specifika fluorescerande mönstrar av dessa två molekylar var bra indikatorer av det vård- eller fungerar av cellen.

Celler avbildades under varierande experimentellt villkorar som förändrar den metabolic det normala bearbetar involverat, i att producera energi. Exempel av villkorar testat inkluderar svultna celler av glukos, jämnar att växa celler i lågt syre (så energiproduktionen är ineffektiv), och exponera celler till den kalla temperaturen (röra energilagring).

Under varje av det experimentellt villkorar, mönstrar TPEF som avbildar avslöjt unikt, och styrka profilerar av fluorescence som det indikerade att NADH och MODEFLUGAN var i bestämt kemiskt bildar eller lägen som kunde serven som en kartlägga att förstå därför en cell inte fungerar riktigt.

”Visar dessa resultat det nytto- av denna non-invasive avbilda teknik för att identifiera sjukliga celler, som kunde vara tidig sortindikeringar av sjukdomutveckling,” sade Georgakoudi. ”, genom samtidigt att kombinera avbilda och analys av celler under multipel villkorar oss var kompetent att se närvaroen av metabolic ändringar såväl som deras kemiska natur på den jämna singel-cellen.”,

De metabolic ändringarna som skapas i cellerna, är liknande till ändringar som uppstår i sjukdomar liksom cancer, kardiovaskulär sjukdom och fetma. ”Tror vi den ska tekniken blir ultimately en van vid viktig ny plattform förstår och avkänner sådan sjukdomtidig sort i det processaa,”, sade Georgakoudi. ”Ska TPEF är också ett ovärderligt bearbetar för att övervaka metabolic ändringar som svar på nya behandlingar som planlades för att sakta eller stoppa sjukdomen för starten av silkespapperförsämring eller skada.”,

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

Advertisement