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Gli scienziati utilizzano il sincrotrone per capire meglio la struttura delle cellule tumorali

Un gruppo degli scienziati piombo dall'università di Surrey ha usato una funzione speciale dell'acceleratore di particelle conosciuta come un sincrotrone per capire meglio la struttura delle cellule tumorali. Utilizzando il sincrotrone alla sorgente luminosa del diamante in Oxfordshire, il gruppo poteva completare gli esami specializzati delle caratteristiche delle strutture della cellula ad un livello nano e perfino ad un disgaggio atomico e studiare come le celle ed i materiali interagiscono a vicenda.

Gli scienziati utilizzano il sincrotrone per capire meglio la struttura delle cellule tumorali
Dentro la conigliera sperimentale al beamline del B16 del diamante. Credito di immagine: Università di Surrey

Per migliorare lo screening dei tumori ed il trattamento, i ricercatori hanno bisogno dei modelli accurati dei tessuti del cancro su cui all'esperimento. La ricerca precedente ha reso a progresso significativo i modelli accurati e novelli in costruzione 3D che funzionalità mimiche di un tumore pancreatico, quali la struttura, la porosità e la composizione nella proteina. L'ultima ricerca, pubblicata nel giornale dei materiali ricerca oggi ed avanzamenti dei materiali e della tecnologia, dimostra un modo migliorare la caratterizzazione meccanica e la prova di quelle strutture 3D che possono infine piombo ad una migliore comprensione di come le celle interagiscono a vicenda e con le matrici della proteina a nanoscale. Assicurandosi che le strutture 3D e la prestazione meccanica nelle condizioni di prova del laboratorio ripieghino le strutture e la prestazione meccanica nel tessuto del cancro aiuti gli scienziati a condurre la ricerca migliore, con la speranza finalmente di sviluppare i migliori trattamenti per l'adenocarcinoma duttale pancreatico.

Tutto il progresso in questa area è particolarmente benvenuto perché, sebbene ci sia stato sforzo di ricerca intenso in questo modulo particolarmente aggressivo di cancro, i tassi di sopravvivenza hanno cambiato piccolo. È la quinta causa principale delle morti in relazione con il Cancro nel Regno Unito e soltanto otto per cento dei pazienti diagnosticati sopravvivono a per più di cinque anni.

Il gruppo ha misurato gli sforzi sulle strutture laboratorio-fatte minuscole con caricamento e cicli dello scarico ed ha confrontato l'impatto di usando le miscele differenti della proteina come componente di quelle strutture 3D. Hanno usato la prova micromeccanica in situ combinata con le tecniche dei raggi x del sincrotrone, permettendoli di misurare quantitativamente i meccanismi di deformazione ed i beni meccanici delle componenti ai disgaggi multipli di lunghezza nell'ambito di varie superfici modificate.

La gente non non invitare spesso l'ingegneria meccanica per lavorare ad un disgaggio nano o atomico, ma c'è tale lavoro importante che accende. Combinando la caratterizzazione meccanica avanzata dei biomateriali con il comportamento locale delle cellule del disgaggio, siamo porte di apertura alle nuove scoperte scientifiche.„

Dott. Jingyi Mo, ricercatore in ingegneria meccanica, università di Surrey

Il Dott. Tan Sui, professore di seconda fascia in materiali che costruisce, ha detto:

“Fornendo le migliori caratterizzazioni del cella-materiale, possiamo fare più indicatore luminoso sulle celle di modo interattive a vicenda. Questa analisi del nano-disgaggio ha potuto aiutare la natura di uso dei ricercatori per ispirare le impalcature costruite migliore tessuto, una via chiave a migliorare la selezione ed il trattamento. C'è ancora molto lavoro da fare prima dei pazienti si avvantaggia, ma stiamo misurando in avanti nella giusta direzione.„

Source:
Journal references:
  • Mo, J., et al. (2021) Multi-scale structural and mechanical characterisation in bioinspired polyurethane-based pancreatic cancer model. Journal of Materials Research and Technology. doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.09.041.
  • Mo, J., et al. (2021) Novel in situ multi-level analysis of structural-mechanical relations in a bioinspired polyurethane-based tissue model. Materials Today Advances. doi.org/10.1016/j.mtadv.2021.100184.