New Imaging Technology Könnte Cellular Geheimnisse
Forscher haben zwei biologische Imaging-Technologien verheiratet, die Schaffung einer neuen Art zu lernen , wie gut Zellen gehen schlecht .
" Angenommen, Sie haben eine große Population von Zellen ", sagte Corey Neu , Assistant Professor in Purdue University Weldon School of Biomedical Engineering . "Nur einer von ihnen metastasieren könnte oder sich vermehren , bilden eine Krebs Tumor . Wir müssen verstehen, was es ist, ergibt sich , dass eine schlechte Zelle. "
Ein solcher Fortschritt macht es möglich, gleichzeitig zu studieren die mechanische und biochemische Verhalten von Zellen , die neue Einblicke in die Krankheitsprozesse liefern konnte, sagte der biomedizinischen Technik Postdoc Charilaos »Harris« Mousoulis .
In der Lage zu Innenleben einer Zelle in feine Detail zu studieren würde wahrscheinlich ergeben Einblicke in die physikalischen und biochemischen Reaktionen auf ihre Umgebung . Die Technologie, die ein Rasterkraftmikroskop und Kernresonanz- System kombiniert , könnte dazu beitragen, Wissenschaftler studieren einzelne Krebszellen , zum Beispiel , um Mechanismen, die bis zu Krebsmetastasen für Forschung und Diagnostik zu entdecken.
Fähigkeiten des Prototypen wurden hergestellt, indem magnetische Kernresonanzspektrenvon Wasserstoffatomen in Wasser demonstriert. Ergebnisse sind ein Beweis des Konzeptes der Technik und sind in eine wissenschaftliche Arbeit , die online 11. April in der Fachzeitschrift erschienen detaillierte Applied Physics Letters. Das Papier wurde Co-Autor von Mousoulis ; Wissenschaftler Teimour Maleki ; Babak Ziaie , Professor für Elektro- und Computertechnik ; und Neu .
"Man könnte viele verschiedene Arten von chemischen Elementen zu erkennen , aber in diesem Fall Wasserstoff ist schön zu erkennen , weil es reichlich ", sagte Neu . "Man könnte Kohlenstoff, Stickstoff und andere Elemente zu erfassen, um weitere Informationen über spezifische Biochemie in einer Zelle zu erhalten. "
Ein Atomkraftmikroskop (AFM) verwendet eine winzige schwingende Sonde genannt einen Ausleger , um Informationen über Materialien und Oberflächen auf der Skala von Nanometern , oder milliardstel Metern ergeben. Da das Instrument ermöglicht es Wissenschaftlern zu "sehen" Objekte viel kleiner als möglich mit Lichtmikroskopen , könnte es ideal für das Studium Moleküle , Zellmembranen und andere biologische Strukturen sein.
Allerdings ist die AFM liefern keine Informationen über die biologischen und chemischen Eigenschaften der Zellen. So haben die Forscher hergestellt eine Metallmikrospulean der AFM Cantilever . Ein elektrischer Strom , obwohl die Spule geleitet wird , so dass es die elektromagnetische Strahlung mit Protonen in Molekülen in der Zelle auszutauschen und induzieren eine andere Strom in der Spule , die festgestellt wird.
Die Purdue -Forscher führen " Mechanobiologie " Studien zu erfahren, wie Kräfte auf Zellen ausgeübt wird, ihr Verhalten beeinflussen . In der Arbeit mit Schwerpunkt auf Osteoarthritis, schließt ihre Forschung die Untersuchung von Knorpelzellen aus dem Knie zu lernen, wie sie mit der komplexen Matrix von Strukturen und Biochemie zwischen den Zellen interagieren.
Zukünftige Forschung könnten gehören studieren Zellen in " Mikrofluidkammern " zu testen, wie sie auf bestimmte Medikamente und Umweltveränderungen zu reagieren.
Ein US- Patentanmeldung für das Konzept eingereicht. Die Forschung wurde von der Purdue Showalter Trust Fund und den National Institutes of Health finanziert.