Mikrofluidik- Werkzeuge für Präzisionsmessungen von Zellmigrationsgeschwindigkeitzeigen , dass die Migrationsgeschwindigkeit der einzelnen Zellen ändert stochastisch von Elternzellen an die Nachkommen , die durchschnittliche Geschwindigkeit der Zellpopulation über aufeinanderfolgende Generationen konstant bleibt.
Ein Team von Forschern am Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School in Boston hat Technologien zur Präzisionsmessung der Zellmigration Geschwindigkeit vor entwickelt und angewendet , das neue Werkzeug , um die Schwankungen der Wanderungsgeschwindigkeit in der Bevölkerung von Krebszellen zu untersuchen. Dieses Tool aktiviert Vergleiche zwischen aufeinanderfolgenden Generationen von Zellen mit Einzelzellenauflösung. Ein interessanter Befund dieser Studie war, dass die Migrationsgeschwindigkeit , während der Lebensdauer einer Zelle relativ konstant gehalten wird, wird nicht von der Mutter auf die Tochterzellen vererbt wird. Stattdessen wird die Kennmigrationsgeschwindigkeitjeder Zelle zufällig ändert über aufeinanderfolgende Generationen . Dieses Ergebnis ist überraschend , wenn man bedenkt , dass die durchschnittliche Migrationsgeschwindigkeit der größeren Zellpopulation nicht über mehrere Zyklen zu ändern. Dieser Befund steht im Rahmen der Behandlung von Krebs , wobei Behandlungen versucht, die Invasion von Krebszellenzu verlangsamen wichtig.
"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass ein Faktor bestehen können , die die charakteristische Geschwindigkeit einer Zelle bestimmt, und dieser Faktor wird nach dem Zufallsprinzip Niveaus in den neuen Zellen nach der Zellteilung eingestellt . " sagt Daniel Irimia , MD, Ph.D., des Massachusetts General Hospital in Boston und leitende Autor auf diesem Papier . " Diese Messungen konnte heute mit einer der traditionellen Werkzeuge für die Zellmigration durchgeführt werden. Transwell Assays konnte nur vergleichen Bevölkerungsdurchschnittswerte und nicht über Einzelzellauflösung. Wundheilungsassayshaben Einzelzellauflösung, aber die Ergebnisse werden durch häufige Interaktionen zwischen beweglichen Zellen verwechselt . Andere neuere mikrofluidischen Vorrichtungen werden ebenfalls durch das Rauschen der Messung der Zellmigration auf ebenen Oberflächen , wenn die Richtung der Wanderung häufig ändert Störung der Geschwindigkeitsmessungen behindert. "
Innerhalb der mikrofluidischen Vorrichtung wird jede Zelle eine Kanalspur, entlang welcher die Zelle für mehrere Stunden wandern zugeordnet. Ein automatisiertes Mikroskop nimmt Bilder alle 20 Minuten an mehreren Stellen in der Mikrofluidvorrichtung und mehrere Geräte auf einmal, so dass für die Verfolgung von Dutzenden von Zellen in einem Experiment. Interessant ist, dass jede Zelle, die durch die Kanäle wandert behält ihre Wanderungsgeschwindigkeit während der gesamten Lebensdauer. Nur ein Teil der Zellen teilen sich, während in den Kanälen, und diese werden unter die Lupe genommen. Um die Zellen durch den Teilungszyklus besser sichtbar zu machen, hat die Forscher Vorteil nicht nur von Fluoreszenzfarbstoffen, aber auch aus einem kürzlich entwickelten Fucci Fluoreszenzmarker. Unter Verwendung dieser Marker, die eine grüne Fluoreszenz des Kerns fortschreitend in den Zellen in der Wachstumsphase und schaltet nach der Teilung. "Wir optimieren die Konstruktion der Vorrichtung, so dass die meisten der Kanäle nur eine Zelle durch die sich mit einer Zeit und berechnet die Länge der Kanäle, so dass wir jede Zelle für einen Durchschnitt von 12 Stunden zu beobachten", so Juni Yan, Ph .D., der Hauptautor auf diesem Papier.
Das Team vom Massachusetts General Hospital plant, die mikrofluidischen Bauteilen in Synergie mit einigen anspruchsvolleren Molekularbiologie -Tools und Identifizierung der Kontrollfaktoren der Zellmigration Geschwindigkeit. " Die Identifizierung dieser Faktor könnte ein interessantes Ziel für Drogen zu modulieren , wie schnell oder langsam Zellen zu bewegen ", sagt Dr. Irimia . Bei Krebs , könnte dies helfen, verlangsamen die Migration von Krebszellen , um ihre Invasion und Metastasierung zu verzögern. Nach Verletzungen des gesunden Geweben , möchten wir die Migration von gesunden Zellen , die auf die Wunde zu schließen bewegen zu beschleunigen.