La plataforma de la nueva tecnología digital cuenta factores de incremento en células

Si las células sanas o enfermas, humanas exhiben los comportamientos y los procesos que son dictados en gran parte por las moléculas del factor de incremento, que atan a los receptores en las células. Por ejemplo, los factores de incremento informan las células para dividir, para moverse, y cuándo morir--un proceso conocido como apoptosis.

Cuando los niveles de factor de incremento son demasiado altos o demasiado bajos, o cuando las células responden irregular a sus direcciones, muchas enfermedades pueden resultar, incluyendo cáncer. “Se cree que las células responden a los factores de incremento en los niveles extremos de sensibilidad,” dijo la Universidad de Illinois en el profesor adjunto Andrew Smith de la bioingeniería del Urbana-Chamán. “Por ejemplo, una única molécula dará lugar a un cambio importante en comportamiento de la célula.”

En un papel reciente publicado en comunicaciones de la naturaleza, Smith denunció la invención de una plataforma de la nueva tecnología que digital cuenta, por primera vez nunca, la cantidad de factor de incremento que incorpora una célula individual. Antes de esto, los investigadores dedujeron el atascamiento del factor de incremento basado en cómo respondieron las células de recepción cuando las moléculas del factor de incremento fueron introducidas.

“Mostramos los primeros lazos directos de la causa-efecto de los factores de incremento en células,” él dijo. “Preveemos que los resultados lleven a una nueva comprensión de la transmisión de señales de la célula, cómo las células responden a las drogas, y porqué las poblaciones de la célula llegan a ser resistentes a las drogas, determinado hacia los tratamientos perfeccionados para el cáncer.”

La plataforma de la tecnología de Smith marca cada factor de incremento con etiqueta con un único (el nanómetro 10) punto fluorescente infrarrojo dirigido del quantum, que se puede entonces ver usando un microscopio tridimensional. En su estudio, contaron cuántas moléculas epidérmicas del factor (EGF) de incremento limitan a las células cancerosas triple-negativas humanas del pecho que pre-fueron modeladas conectado isla-como superficies.

Las moléculas de EGF hacen señales típicamente la división celular y llevan al incremento del tejido. Los cánceres numerosos tienen mutaciones en sus receptores de EGF.

“Utilizamos puntos del quantum como la antena fluorescente porque emiten mucho más la luz comparada a otras antenas fluorescentes convencionales tales como tintes orgánicos, y podemos sintonizar sus longitudes de onda cambiando su composición química,” dijo al estudiante doctoral Phuong Le, el autor importante de la bioingeniería del papel. “En nuestro estudio, demostramos que los puntos del quantum que emitían la luz en la longitud de onda del infrarrojo cercano permitieron contar más exacto de los factores de incremento que ataban a las células.”

Según el Le, las personas también trataron a las células cancerosas del pecho con EGF punto-marcado con etiqueta quantum en la ausencia y la presencia de drogas farmacéuticas que inhiben la transmisión de señales de EGF en células. “Encontramos que la cantidad de atascamiento de EGF es inverso proporcional a la eficacia de la droga,” el Le dijimos. “Esto que encuentra es importante pues significa que haciendo señales las moléculas presentan en el tumor de las células cancerosas--un lugar en donde haciendo señales las moléculas misregulated a menudo--puede aumentar la resistencia de las células cancerosas a los agentes farmacéuticos.”

Además de Smith y del Le, otros contribuidores de la investigación a este estudio incluyen a profesor molecular e integrante Hee Jung Chungkin y el estudiante de tercer ciclo Brian Baculis de Illinois de la fisiología, que conducto estudios de la confirmación de la biología molecular; investigador postdoctoral anterior de Illinois cantado junio Lim, que realizó síntesis del punto del quantum; y universidad de profesor Kristopher Kilian de Nuevo Gales del Sur, que diseñó el proceso de impresión micro de contacto para las islas de la célula.

Este trabajo fue financiado por los institutos nacionales de la salud y de la Universidad de Illinois en el Urbana-Chamán.

Recientemente, Smith y el profesor adjunto Pablo Pérez-Pinera de la bioingeniería recibieron más de $1 millones en el financiamiento de los institutos de la salud nacionales para desplegar más lejos la tecnología nueva de Smith con las nuevos herramientas de la ingeniería de la célula y software de análisis de imagen. La meta de su concesión R01 será desarrollar una plataforma del análisis cuantitativo para la transmisión de señales unicelular con factores de incremento y cytokines.

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