Läkarundersökning Med Hög Upplösning som Nano-Avbildar genom Att Använda Atom- StyrkaMicroscopy

Täckte Ämnen

Inledning
Ta Prov Förberedelsen
Resultat
Avslutning
Gränsa Nano Bruker Ytbehandlar

Inledning

Det primärt orsakar av blindness i världen är bildandet av den täckande starren i den crystalline linsen av syna. Leda dela upp i faktorer är långsiktig exponering till utstrålning eller UV ljust, men starrbildande kan också vara en följd av bestämt bildar av sockersjuka, högt blodtryck, och naturligtvis, åldern. Om lämnat untreated, resulterar sjukdomen i progressiv blindness och eventuellt glaucoma. Atom- styrkamicroscopy (AFM) har bevisat att vara en värdesakmetod för att utforska strukturella aspekter av starrbildande.

Linsen av syna är det enda genomskinliga silkespappret i människokroppen, och den är avascular. Lens-närmare detalj cellerna packas stramt på distanserar mindre än våglängden av synligt ljust. I tillägg har linsceller degraderat deras organelles, liksom mitochondria och är därför oförmögna att bära ut oxidative biochemical ämnesomsättning. Cell- näring och cell-cell adhesion rely på junctional microdomains i cellmembranen för att förbinda linscellerna och deras cytoplasms. Dessa junctional microdomains i membranet för linscellplasma innehåller mellanrumsföreningspunkter som ser till transporten av metabolites, joner, och bevattnar mellan celler såväl som tunna föreningspunkter, som är ansvariga för celladhesion, och bevattnar slutligen transport. Gap föreningspunkter bildas av connexons (ett komplex som komponeras av sex connexinmolekylar), eftersom aquaporin-0 komponerar de tunna föreningspunkterna. Mutationar i båda proteiner resulterar i bildandet av en starr.

Sedan utvecklingen av atom- styrkamicroscopy (AFM), dramatiska förbättringar har uppnåtts i avbilda med hög upplösning av återuppbyggde membran, proteiner i crystalline galler, isolerade infödda membran och att bo prokaryotic och eukaryotic celler. I dessa studier används AFM som en bearbeta som kan ge strukturell information på under-nanometeren upplösning på biologiskt tar prov av intresserar. Bruket av denna teknik, återstår emellertid inskränkt predominately till grundforskning och hårdnar applikationer i medicin är glest. I denna applikation notera, oss visar det nytto- av AFM, i att skissa konturernaa av orsaka av starrar. Avbilda Med Hög Upplösning av infödda linsmembran och de constitutive proteindelarna uppnåddes genom att använda ett skräddarsy Bruker atom- styrkamikroskop.

Ta Prov Förberedelsen

Omgående efter starrkirurgi, drogs ut pelleted membranen från starrskräp och av ultracentrifugation. Membranlösningen injicerades in i en liten droppe av adsorption fungera som buffert (Tris-HCl pH 7,4, 150 KCl för en mm, 25 en mm MgCl för en mm 102) överst av en nytt kluven mica täcker. Efter inkubation sköljdes ta prov genom att använda inspelning fungera som buffert (Tris-HCl pH 7,4 för en mm 10, KCl för en mm 150).

att Avbilda utfördes på sunda och för starrlinscellen membran genom att använda en skräddarsy Bruker AFM som utrustades med enBildläsare och en Olympus Si3N4 (längd för 130 µm = µm 100; K = 0,09 N/m). Den ladda styrkan var ~100 pN, och bildläsningen klassar var 4-7 Hertz.

Resultat

AFM avbildar av starrmembran avslöjde adsorberade membran för lipidbilayercellen till micaservicen. Dessa membran innehöll proteinområden som identifierades som junctional microdomains som förbinder närgränsande linsceller. Microdomainsna var markant större i starrmembran än de som observerades i membran från sunda celler. De junctional microdomainsna för starrmembranet fanns för att komponeras exklusivt av transmembranen AQP0 kanaliserar proteiner. Avbilda upplösning var tillräckligt att låta ID av individen som spiral-att förbinda kretsar, som sticker fram från membranet ytbehandlar, av omkring fyra amino syror i längd; och dessa data sammanträffar med förutsagt modellerar nära. Under-nanometeren upplösningen av dessa presenterar drogs ut från topografisk avbildar och jämförde till föregående publicerade data på sunda membran för fårlinscellen.

En systematisk strukturell jämförelse mellan sunda och starrlinsmembran avslöjde att, i sunda linsceller, molekylar AQP0 organiseras väl i litet tätt lappar omgivet och begränsat av connexons. I fullständig kontrast innehöll starrlinsmembranen inte connexons (se för att figurera 1). Som en följd verkade föreningspunktsamlingar markant förstorade och malformed i membranen av starrlinsceller.

Figurera 1. Topografi avbildar med hög upplösning för AFM för Kontaktfunktionsläget visningsubstructuren på individ som transmembranen kanaliserar i sunda för linscell (för lämnade) får och för människastarr (rätt) membran. I det sunda fallet bildar AQPO-molekylar (arg-formade tetrameric proteiner med en diameter av 6nm) litet och stamgäst lappar kantat av connexons (blomma-formade hexameric proteiner med en diameter av 8nm) som avgränsar AQPO-microdomainsna. I det patologiska fallet saknar connexons.

Det skulle verkar att connexonsna degraderas progressively under starrutveckling som leder ultimately till ett sammanbrott av linscellnäring. Från ett fysiologiskt peka av beskådar, i en sund linscell krävs bevattnar den supramolecular enheten av AQP0 och connexons för celladhesion till och med föreningspunktbildande såväl som det normalajonen, metabolite och flöde mellan närgränsande celler till och med mellanrumsföreningspunkter. Dessutom låter den homogena fördelningen av mindre junctional microdomains en bättre anslutning mellan gränsa till celler som minskar probabilityen av non-klibbande membranområden. I kontrast resulterar frånvaroen av connexons från membranen av starrlinsceller i en heterogen fördelning av klibba/som non-klibbar membranområden. Slutligen levereras nutrients och joner inte till djup insida för celler linsen, och förlorada produkter ackumulerar (se för att figurera 2). Dessa ska celler blir sjukliga och ska för att inte vara kompetent att underhålla stordian som leder ultimately till blindness.

Figurera 2. Framställning av de strukturella skillnaderna mellan sunda (a) och för starr (b) membran. I sunda membran ser till themomogeneous fördelning av kontaktområden det normalakommunikation mellan neighboring celler (c) eftersom i starrmembran, bristen av connexons resulterar i onormal cell-till-cellen adhesion (D). Dessutom resulterar frånvaroen av connexons i det sjukliga silkespappret i cell- svält och förlorad ackumulation.

Avslutning

Avbilda Med Hög Upplösning för AFM ger hjälpmedel för ett ideal för att utforska de strukturella skillnaderna mellan sunda och för starrlinscellen membran. Detta är ett mycket lova resultat i den pågående pushen som använder SPM-teknologi i utredningen av sjukdomen, orsakar på det molekylärt jämnar. AFM har en etablerad kapacitet som analyserar individmolekylar. Sedan den är nu väl som accepteras att många patologier påbörjar från molekylära oordningar, kan det förväntas att AFM-tekniken ska blivet mer och mer viktig i läkarundersökningen som avbildar i den near framtiden.

Om Nano Bruker Ytbehandlar

Nano Bruker ger Atom- produkter för det StyrkaMikroskop-/ScanningSondMikroskopet (AFM/SPM), som står ut från annan kommersiellt - tillgängliga system för deras robustt design och lindra-av-bruk, stunden som underhåller den högsta upplösningen. NANOSEN som mäter huvudet, som är den vår delen allra, instrumenterar, använder en unik fiber-optisk interferometer för att mäta cantileveravböjningen, som gör överenskommelsen för ställa in så, att den är inte större än ett standart forskningmikroskopmål.

Källa: ”Framflyttningar in mot Läkarundersökningen som Nano-Avbildar vid Atom- StyrkaMicroscopy Med Hög Upplösning”.

För mer information på denna källa behaga besök Nano Bruker Ytbehandlar.

Date Added: Jun 22, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 21:30

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit