Исследователи в Сингапуре-МИТ Альянс по исследованиям и технологиям (Смарт) и лазерных биомедицинских исследований Массачусетского технологического центра (LBRC) разработали новый способ изучения клеток, прокладывая путь для лучшего понимания того, как рак распространился и становятся убийцами.
Новые технологии объясняется в статье, опубликованной недавно в Nature Сommunications. Новый конфокальный отражения интерференционного микроскопа обеспечивает глубину 1,5 мкм разрешение и более чем 200 пикометров высота чувствительности измерения скоростных характеристик нано-нуклеиновой конверт и колебания плазматической мембраны биологических клеток. Это позволяет исследователям использовать эти колебания для понимания основных биологических вопросов, таких как роль ядерного скованность в метастазирования рака и генетических заболеваний.
“Современные методы ядерной механики являются инвазивными, поскольку они либо требуют механические манипуляции, такие как растяжка, или требуют флуоресцентных зондов инъекций, что ‘свет’ ядра соблюдать свою форму. Оба этих подхода может привести к ненужному изменению свойств клеток, ограничивая изучение клеточных механизмов, диагностику заболевания, и клетк-основанных терапий,” сказал Виджай Радж Сингх, умный научный сотрудник и Захид Якуб, LBRC основные следователь. “С конфокальной отражательной способности интерферометрический микроскоп, мы можем изучать ядерную механика биологических клеток, не влияя на их свойства.”
В то время как ученые могут изучить около сотни клеток через несколько минут, они считают, что система может быть модернизирована в будущем для повышения пропускной способности до нескольких десятков тысяч клеток.
“Сегодня многие механизмы заболевания до конца не понял, потому что у нас нет пути, чтобы посмотреть на то, как изменения ядра клетки, когда он испытывает стресс”, — говорит Питер так, главный исследователь умный BioSyM, профессор Массачусетского технологического института, и LBRC директор. “Например, люди часто не умирают от первичного рака, а от вторичных раков, которые формируют после того, как раковые клетки метастазируют с основного сайта — и врачи не знают, почему Рак становится агрессивным и когда это произойдет. Атомной механики играет важную роль в метастазы рака, так как раковые клетки должны «отжать» через стенки кровеносных сосудов в кровь, и снова, когда они входят в новое место. Вот почему способности к изучению атомной механики-это так важно для нашего понимания становления рака, диагностики и лечения”.
С новым интерферометрический микроскоп, ученые LBRC изучают раковые клетки, когда они подвергаются механическим нагрузкам, особенно во время процесса экстравазации, прокладывая путь для новых методов лечения рака. Кроме того, ученые также сможете использовать ту же технологию для изучения влияния “Ламин мутации” на атомной механики, которая в результате редких генетических заболеваний, таких как Прогерия, которая приводит к быстрому старению у маленьких детей.
В конфокальной отражательной способности интерферометрический микроскоп также имеет применения в других секторах. Например, эта технология имеет потенциал для изучения клеточной механики в пределах интактных живых тканей. Благодаря новой технологии, ученые могли пролить новый свет на биологические процессы в жизненно важные органы тела, такие как печень, что позволяет надежнее и точнее клеточной терапий. Клеточная терапия является основным направлением в Сингапуре, с недавно правительство объявляет с 80 млн долларов США ($58 млн) прирост производства живых клеток в качестве лекарства.
О BioSyM
Биосистемы и микромеханики (BioSyM) междисциплинарной научно-исследовательской группы объединяет мультидисциплинарной команды факультетов и исследователей из Массачусетского технологического института и университетов и научно-исследовательских институтов Сингапура. Исследования BioSyM посвящена разработке новых технологий для решения важнейших медико-биологических вопросов, применимых к различным заболеваниям с целью предоставить инновационные решения для отрасли здравоохранения и более широкой научно-исследовательской инфраструктуры в Сингапуре. Руководящим принципом BioSyM заключается в том, что ускоренный прогресс в биологии и медицине будут критически зависеть от развития современных аналитических методов и инструментов, которые обеспечивают глубокое понимание взаимосвязей между механикой и биологии в различных масштабах длин — от молекул до клеток тканей, — которые влияют на поддержание или нарушение здоровья человека.
Про Сингапур-МТИ Альянса по исследованиям и технологиям (смарт)
Сингапур-МТИ Альянса по исследованиям и технологиям (Смарт) — это научно-исследовательское предприятие института в Сингапуре, который был создан в партнерстве с Национальным исследовательским фондом Сингапура (ПЗФ) с 2007 года. Smart-это первый объект в кампусе научно-исследовательского и технологического предпринимательства (создание), разработанный ФНС. Смарт выступает как интеллектуальный и инновационный центр для исследования взаимодействий между МТИ и Сингапур. Передовой научно-исследовательских проектов в областях, представляющих интерес для обеих Сингапура и Массачусетского технологического института осуществляются на смарт. Компания Smart включает в себя инновационный центр и шесть междисциплинарных исследовательских групп: устойчивость к противомикробным препаратам, биосистем и микромеханики, критическая аналитика для изготовления персонализированной медицины, разрушительный и устойчивый технологий для сельского хозяйства точности, будущее городской мобильности и низкой энергии электронных систем.
Умные исследования, финансируемые Национальным исследовательским фондом Сингапура при создании программы.
О лазерных биомедицинских научно-исследовательский центр (LBRC)
Основанная в 1985 году, Лазерная биомедицинский научно-исследовательский центр-Национальный исследовательский Ресурсный центр при поддержке Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии, биомедицинских технологий, ресурсным центром национальных институтов здоровья. Миссия LBRC является развитие основных научных знаний и новых технологий, необходимых для достижения клинического применения лазеров и спектроскопии. Исследователи LBRC разработка лазерных методов микроскопии и спектроскопии для применения в медицине, например, спектральной диагностики различных заболеваний и исследование биофизических и биохимических свойств клеток и тканей. Уникальной особенностью LBRC является его способность образовывать сильные клинические сотрудничество с независимыми исследователями в областях, представляющих общий интерес, которая также уполномочена научно-исследовательских целей центра.
