Weiche Lithographie Erhöht Biologische ZellDarstellung

Professor Maan Alkaisi, Projektleiter, MacDiarmid-Institut für Hoch entwickeltes Material und Nanotechnologie; Abteilung der Elektrischer u. Computertechnik, Universität von Canterbury, Neuseeland
Entsprechender Autor: maan.alkaisi@canterbury.ac.nz

Die Entwicklung von Microarrays für Analyse und Manipulation von Zellen oder von Viren hat beträchtliche Zinsen von den Forschern und von der biomedizinischen in Verbindung stehenden Industrie angezogen. Verschiedene Arten von biologischen Microarrays sind unter der intensiven Untersuchung, zum von Früherkennung und von Analyse von biologischen Ereignissen zu ermöglichen; diese sind DNA-Chips, Protein Microarrays, Gewebe- und Antikörperdna-chip-Analyse, die Reihen der chemischen Verbindung, zum einige zu benennen.

Microarray ist ein Multiplex-Labor-auf-einchip. Es ist eine 2D Reihe auf einer festen Substratfläche (normalerweise ein Objektträger oder eine Silikondünnschichtzelle) dieser Wertbestimmungen große Mengen des biologischen Materials unter Verwendung Hochdurchsatz Screening-Methoden.

DNA-Chip, alias DNS-Chip, ist eine kleine zuverlässige Unterstützung, normalerweise ein Membran- oder Objektträger, auf denen Reihenfolgen von DNS in einer geordneten Anordnung geregelt werden. DNA-Chips werden für schnelle Übersichten des Ausdrucks vieler Gene gleichzeitig verwendet, da die Reihenfolgen, die auf einem einzelnen Microarray enthalten werden, in den Tausenden nummerieren können.

Protein Microarray, alias ein Protein verbindlicher Microarray, liefert einen Multiplexanflug, um Proteinprotein Interaktionen zu kennzeichnen, die Substratflächen von Kinasen zu kennzeichnen, Übertragungsfaktor Proteinaktivierung zu kennzeichnen, oder die Ziele von biologisch-aktiven kleinen Molekülen zu kennzeichnen.

Microarray der Chemischen Verbindung ist eine Sammlung organische chemischen Verbindungen, die auf einer festen Oberfläche, wie Glas und Plastik beschmutzt werden. Dieses Microarrayformat ist DNA-Chip, Protein Microarray und Antikörper Microarray sehr ähnlich.

Antikörper Microarray ist ein spezifisches Formular von Protein Microarrays, eine Sammlung der Erfassung, die Antikörper auf einer festen Oberfläche beschmutzt und geregelt werden, wie Glas-, Plastik- und Silizium-Chip mit dem Ziel das Entdecken von Antigenen.

Gewebe Microarrays bestehen aus Paraffinblöcken, in denen bis 1000 [1] verschiedene Gewebekerne in der Reihenform zusammengebaut werden, um histologische Multiplexanalyse zu erlauben.

Innerhalb des MacDiarmid-Instituts für Hoch entwickeltes Material und Nanotechnologie, forschen wir den Gebrauch von nanoscale Bildgebungstechnologien nach, die möglicherweise im grundlegenden Verständnis der Zellfunktion helfen und zu Früherkennung von Krankheiten auf einem einzelligen und molekularen Niveau führten.

Wir haben neuentwickelt eine neue Technik für die Wiederholung von biologischen zellulären und Vorzellaufbauten1-4. Diese Methode ermöglicht einzelne Zellen der Darstellung an der hohen Auflösung und bietet einen Schnappschusssatz der Zellantwort zum Auslöseimpuls an. Genanntes Bioimprint, hat sie uns aktiviert, Merkmale von Fusionsporen in den Zellen an beispielloser Auflösung zur nmschuppe (Nano---Bio-darstellung) unten zu entdecken. Bioimprint integriert weiche Lithographie direkt mit biologischen Materialien, um Replikzelleindrücke in einem robusten Speichermedium zu erwecken, um topographische Analyse unter Verwendung der AtomKraft-Mikroskopie zu ermöglichen.

Im Verbindung mit unserer BioChipplattform5,6die einzelne Zellen in seinen Kammern einschließt, stellen wir ein sehr leistungsfähiges Hilfsmittel für einzellige Analyse her. Einzellige Analyse wird verwendet, um eindeutiges Verständnis von wichtigen biologischen Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, während sie uns aktiviert, die Antwort von einzelnen Zellen zu den verschiedenen Stimulierungszuständen zu betrachten.

Wenn man ein Protokoll für die bioimprint/Biochipprozesse entwickelte, ist ein neues Polymer besonders von unseren Mitarbeitern im Neuseeland-Pflanzen-und -nahrungsmittelforschungszentrum für diese Arbeit vorbereitet worden, die viel versprechende Ergebnisse zeigte, wie sie bei Zimmertemperatur unter UVberührung aushärtet und wir die Prägung von Muskelzellen mit hoher Präzision erzielt haben.

Unter Verwendung dieser Techniken waren wir die ersten, zum von FLUGHANDBUCH-Bildern von Krebszellen zu zeigen und des Potenzials der Abbildungstechniken für Früherkennung und der Analyse Krebses nachzuforschen.

FLUGHANDBUCH-Bilder bei zwei Leistungen der Vergrößerung, in denen Krater und Poren sichtbar sind und FLUGHANDBUCH-Spur scannt.

Wir haben das Nanoimaging von exocytotic Poren auf Zellmembranen erforscht, durch die eine biologische Zelle Peptide auf die Außenseite der Zelle überträgt. Einige Peptide können Krebswachstum anregen. Peptide werden in den Zellen gemacht und verpackt in Körnchen innerhalb der Zelle. Die Membran, die die Zelle umgibt, mergt mit der Membran des ausscheidenden Körnchens. Da die zwei Membranen ähnliche chemische Zelle haben, kann sich Sein Lipoprotein, jedes im anderen im Augenblick des Kontaktes auflösen. Wenn dieses Formulare eines Abstandes in der Membran und im Innenraum der Zelle des Körnchens auftritt, wird dem Äußeren der Zelle freigelegt; das Peptid, das Krebswachstum anregt, kann durch diese Pore abreisen, die sich gebildet hat. Diesen Prozess wird als Exocytosis bezeichnet; der Abstand wird eine exocytotic Pore genannt. Solche Poren können auf dem nanoscale Niveau jetzt studiert werden.

Offenbar, wenn wir die Freigabe der Mittel von den Zellen ändern könnten, dann eventuate neue Behandlungen möglicherweise für Krebs. Der auftauchende Beweis, dass Unterbrechung des normalen Exocytosis selbst im Krebswachstum impliziert wird, macht die Kennzeichnung vom Prozess sogar wichtig. Jedoch es gibt wenig Verständnis von wie die Entstehung der Poren und ihrer Funktion in den Krankheiten wie Krebs verwendet werden noch, von wie die Poren möglicherweise als Ziel von Behandlungen.

Diese Arbeit sollte zu einen neuen Einblick von Zellantworten und -nachrichtenübermittlung führen und hülfe möglicherweise in der Früherkennung der Zelldeformation besonders in den Krebszellstudien. Es ist wichtig, dass wir voranbringen, um Livezellen in der Biochip-/bioimprintanlage nachzuforschen, aber es gibt schwierige Sperren, die reifliche Überlegung und innovative nanoengineering Lösungen benötigen.

Anwendungen von Bioimprint-Technik in der Entstehung von biocompatible Gestellen 3D für Gewebetechnik ist laufend.


Bezüge

1. Alkaisi, M.M., Muys, J.J., Evans, J.J., „Einzellige Darstellung mit FLUGHANDBUCH unter Verwendung Biochip/Bioimprint-Technologie“ 2009 lud Papier-, Sonderausgabe der Internationaler Zeitschrift der Nanotechnologie auf Neuseeland-Wissenschaft, issue3-4, Vol., 6, 355-368 ein, (2009).
2. Alkaisi, M.M., Muys, J.J., Evans, J.J., „Lud Papier“ „Bioimprint-Wiederholung von Einzelzellen auf einem Biochip“, BioMEMs und Nanotechnologie, Proc von SPIE Vol. 6799, U212-U221, 2007 ein.
3. Muys, J, Alkaisi, M.M., Evans, J.J., Melville D.O.S. Nagase, J., Oaruez, G.M., Sykes, P., (2006), „Zelluläre Übertragung und FLUGHANDBUCH-Darstellung von Krebszellen unter Verwendung Bioimprint“, Zapfen der Nanobiotechnologie, (2006), 4: 1. ISSN 1477-3155.
4. Muys, J., Alkaisi, M.M., Evans, J.J. (2006) „Bioimprint: Nanoscale-Analyse nach Wiederholung der zellulären Topographie unter Verwendung der weichen Lithographie“ Zapfen der Biomedizinischen Nanotechnologie, Vol. 2, NO1 Im April 2006 pp. 11-15.
5. Muys, J., Alkaisi, M.M., Evans, J.J. „Zelluläre Wiederholung und FLUGHANDBUCH-Darstellung unter Verwendung der UV-Bioimprint Technik“, Nanomedicine: Nanotechnologie, Biologie und Medizin, 2(3) 2006.
6. Muys, J., Alkaisi, M.M. Evans, J.J. und Nagase, J. (2005). „Analyse von dielectrophoretically aufgefangenen biologischen Zellen durch Atomkraftmikroskopie unter Verwendung einer integrierten Biochipplattform“. Japanischer Zapfen der Angewandten Physik, Vol.44, No.7B, pp.5717-5723.

Copyright AZoNano.com, Prof Maan Alkaisi (Universität von Canterbury)

Date Added: Nov 4, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:13

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