La piattaforma di nuova tecnologia digitalmente conta i fattori di crescita in unicellulari

Se sano o malato, le cellule umane esibiscono i comportamenti ed i trattamenti che in gran parte sono dettati dalle molecole di fattore di crescita, che legano ai ricevitori sulle celle. Per esempio, i fattori di crescita dicono le celle per dividersi, muoversi e quando morire--un trattamento conosciuto come il apoptosis.

Quando i livelli elevati di fattore della crescita sono troppo o troppo bassi, o quando le celle rispondono irregolarmente alle loro direzioni, molte malattie possono risultare, compreso cancro. “È creduto che le celle rispondano ai fattori di crescita ai livelli estremi di sensibilità,„ ha detto l'università dell'Illinois al professore associato Andrew Smith della bioingegneria del Urbana-Champagne. “Per esempio, una singola molecola provocherà un cambio principale nel comportamento delle cellule.„

In un documento recente pubblicato nelle comunicazioni della natura, Smith ha riferito l'invenzione di una piattaforma di nuova tecnologia che digitalmente conta, per la prima volta mai, la quantità di fattore di crescita che entra in una cella determinata. Prima di questo, i ricercatori hanno arguito l'associazione di fattore di crescita basata su come le celle di ricezione hanno risposto quando le molecole di fattore di crescita sono state presentate.

“Abbiamo mostrato le prime relazioni dirette di causa-e-effetto dei fattori di crescita in unicellulari,„ ha detto. “Invitare i risultati per piombo ad una nuova comprensione della segnalazione delle cellule, come le celle rispondono alle droghe e perché le popolazioni delle cellule diventano resistenti alle droghe, specialmente verso i trattamenti migliori per cancro.„

La piattaforma della tecnologia di Smith etichetta ogni fattore di crescita con un singolo (nanometro 10) punto fluorescente infrarosso costruito di quantum, che può poi essere osservato facendo uso di un microscopio tridimensionale. Nel loro studio, hanno contato quante molecole epidermiche di fattore (EGF) di crescita limitano alle celle di cancro al seno triplo-negative umane che pre-sono state modellate sulle superfici del tipo di isola.

Le molecole di EGF segnalano tipicamente la divisione cellulare e piombo alla crescita del tessuto. I numerosi cancri hanno mutazioni in loro ricevitori di EGF.

“Abbiamo usato i punti di quantum come la sonda fluorescente perché emettono molto più l'indicatore luminoso confrontato ad altre sonde fluorescenti convenzionali quali le tinture organiche e possiamo sintonizzare le loro lunghezze d'onda cambiando la loro composizione chimica,„ ha detto lo studente di laurea Phuong il Le, l'autore principale della bioingegneria del documento. “Nel nostro studio, abbiamo dimostrato che i punti di quantum che emettono l'indicatore luminoso nella lunghezza d'onda vicina all'infrarosso hanno permesso il conteggio più accurato dei fattori di crescita che legano alle celle.„

Secondo il Le, il gruppo egualmente ha curato le celle di cancro al seno con EGF punto-etichettato quantum nell'assenza e nella presenza di droghe farmaceutiche che inibiscono la segnalazione di EGF in celle. “Abbiamo trovato che la quantità di associazione di EGF è inversamente proporzionale ad efficacia della droga,„ il Le abbiamo detto. “Questo che trova è significativo poichè significa che segnalando le molecole presentano nel tumore delle cellule tumorali--un posto in cui segnalando le molecole misregulated spesso--può migliorare la resistenza delle cellule tumorali agli agenti farmaceutici.„

Oltre a Smith ed al Le, altri contributori della ricerca a questo studio includono il professor molecolare ed integrante Hee Jung Chung ed il dottorando Brian Baculis dell'Illinois della fisiologia, che hanno intrapreso gli studi di conferma di biologia molecolare; ex ricercatore postdottorale di Illinois cantato giugno Lim, che ha eseguito la sintesi del punto di quantum; ed università di professor Kristopher Kilian del New South Wales, che ha progettato il micro trattamento di stampa del contatto per le isole delle cellule.

Questo lavoro è stato costituito un fondo per dagli istituti nazionali di salubrità e dell'università dell'Illinois aUrbana-Champagne.

Recentemente, Smith e l'assistente universitario Pablo Perez-Pinera della bioingegneria hanno ricevuto più di $1 milione in finanziamento dagli istituti della sanità nazionali più ulteriormente per ampliare la tecnologia novella di Smith con i nuovi strumenti di assistenza tecnica delle cellule e software di analisi sulla base di immagini. Lo scopo della loro concessione R01 sarà di sviluppare una piattaforma dell'analisi quantitativa per la segnalazione unicellulare con i fattori e le citochine di crescita.

Sorgente: https://bioengineering.illinois.edu/news/article/30308