A plataforma da nova tecnologia conta digital factores de crescimento em únicas pilhas

Se as pilhas saudáveis ou doentes, humanas exibem os comportamentos e os processos que são ditados pela maior parte pelas moléculas do factor de crescimento, que ligam aos receptors nas pilhas. Por exemplo, os factores de crescimento dizem as pilhas para dividir-se, mover-se, e quando morrer--um processo conhecido como o apoptosis.

Quando os níveis de factor do crescimento são demasiado altos ou demasiado baixos, ou quando as pilhas respondem irregular a seus sentidos, muitas doenças podem resultar, incluindo o cancro. “Acredita-se que as pilhas respondem aos factores de crescimento a níveis extremos de sensibilidade,” disse Universidades de Illinois no professor adjunto Andrew Smith da tecnologia biológica do Urbana-Campo. “Por exemplo, uma única molécula conduzirá a uma mudança importante no comportamento da pilha.”

Em um papel recente publicado em comunicações da natureza, Smith relatou a invenção de uma plataforma da nova tecnologia que contasse digital, pela primeira vez nunca, a quantidade de factor de crescimento que incorpora uma pilha individual. Antes disto, os pesquisadores pressupor o emperramento do factor de crescimento baseado em como as pilhas de recepção responderam quando as moléculas do factor de crescimento foram introduzidas.

“Nós mostramos os primeiros relacionamentos directos do causa-e-efeito de factores de crescimento em únicas pilhas,” disse. “Nós esperamos os resultados conduzir a uma compreensão nova da sinalização da pilha, como as pilhas respondem às drogas, e porque as populações da pilha se tornam resistentes às drogas, particularmente para tratamentos melhorados para o cancro.”

A plataforma da tecnologia de Smith etiqueta cada factor de crescimento com um único (nanômetro 10) ponto fluorescente infravermelho projetado do quantum, que possa então ser visto usando um microscópio tridimensional. Em seu estudo, contaram quantas moléculas epidérmicas do factor (EGF) de crescimento limitam às pilhas de cancro da mama triplo-negativas humanas que pre-foram modeladas sobre ilha-como superfícies.

As moléculas de EGF sinalizam tipicamente a divisão de pilha e conduzem-na ao crescimento do tecido. Os cancros numerosos têm mutações em seus receptors de EGF.

“Nós usamos pontos do quantum como a ponta de prova fluorescente porque se emitem muito mais a luz comparada a outras pontas de prova fluorescentes convencionais tais como tinturas orgânicas, e nós podemos ajustar seus comprimentos de onda mudando sua composição quimica,” disse o estudante doutoral Phuong Le da tecnologia biológica, autor principal do papel. “Em nosso estudo, nós demonstramos que os pontos do quantum que se emitem a luz no comprimento de onda próximo-infravermelho permitiram a contagem a mais exacta dos factores de crescimento que ligam às pilhas.”

De acordo com o Le, a equipe igualmente tratou as pilhas de cancro da mama com o EGF ponto-etiquetado quantum na ausência e na presença de drogas farmacêuticas que inibem a sinalização de EGF nas pilhas. “Nós encontramos que a quantidade de emperramento de EGF é inversamente proporcional à eficácia da droga,” o Le dissemos. “Isto que encontra é significativo porque significa que sinalizando as moléculas apresentam no tumor das células cancerosas--um lugar onde sinalizando moléculas misregulated frequentemente--pode aumentar a resistência das células cancerosas aos agentes farmacêuticos.”

Além do que Smith e Le, outros contribuinte da pesquisa a este estudo incluem o professor molecular e Integrative Hee Jung Chung e aluno diplomado Brian Baculis de Illinois da fisiologia, que conduziram estudos da confirmação da biologia molecular; pesquisador pos-doctoral anterior de Illinois cantado junho Lim, que executou a síntese do ponto do quantum; e universidade do professor Kristopher Kilian de Novo Gales do Sul, que projectou o micro processo de impressão do contacto para as ilhas da pilha.

Este trabalho foi financiado pelos institutos de saúde nacionais e das Universidades de Illinois no Urbana-Campo.

Recentemente, Smith e o professor adjunto Pablo Pérez-Pinera da tecnologia biológica receberam mais de $1 milhões no financiamento dos institutos de saúde nacionais para expandir mais a tecnologia nova de Smith com as ferramentas da engenharia da pilha e software de análise novos da imagem. O objetivo de sua concessão R01 será desenvolver uma plataforma da análise quantitativa para a sinalização da único-pilha com os factores de crescimento e os cytokines.

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