Mjuk Lithography Förhöjer Biologiskt Avbilda för Celler

Professor Maan Alkaisi, Främsta Utredare, MacDiarmid Institut för Avancerat Materiellt och Nanotechnology; Avdelning av Elektriskt & Dator som Iscensätter, Universitetar av Canterbury som är Nyazeeländsk
Motsvarande författare: maan.alkaisi@canterbury.ac.nz

Utvecklingen av microarrays för analys och behandlig av celler eller virus har tilldragit betydligt intresserar från både forskare och biomedicalen släkt bransch. Olika sorter av biologiska microarrays är under intensiv utredning som gör tidig sortupptäckt och analys av biologiska händelser lättare; dessa är DNA-microarrays, Proteinmicroarrays, Silkespapper, och Antikroppgenen gå i flisor analys, kemiska sammansättningsamlingar för att namnge några.

Microarrayen är ett multiplex- labb-på-en-gå i flisor. Det är en 2D samling på en den fast substrate (vanligt en glass glidbana eller en silikon tunn-filmar cellen), analyser stora belopp av biologisk materiell användande kick-genomgång som avskärmer metoder.

DNA-Microarrayen, också som är bekant, som DNA gå i flisor, är en liten fast service, vanligt ett membran, eller den glass glidbanan, som ordnar på av DNA, fixas i en ordningsam ordning. DNA-microarrays används för forgranskningar av uttryckt av många gener samtidigt, som ordnar innehållet på en singelmicroarray kan numrera i tusentals.

ProteinMicroarrayen, också som är bekant som en bindande microarray för protein, ger ett multiplex- att närma sig för att identifiera protein-protein växelverkan, för att identifiera substratesna av proteinkinases, för att identifiera transkription dela upp i faktorer protein-aktiveringen, eller att identifiera uppsätta som mål av biologically lilla molekylar för aktivet.

Den Kemiska Sammansatt Microarrayen är en samling av organiska kemiska sammansättningar som är prickiga på heltäckande, ytbehandlar, liksom glass och plast-. Denna microarray formaterar är mycket liknande till DNA-microarrayen, proteinmicroarrayen och antikroppmicroarrayen.

AntikroppMicroarrayen är en närmare detalj bildar av proteinmicroarrays, är en samling av tillfångatagandeantikroppar prickig, och fixat på heltäckande ytbehandla, liksom exponeringsglas som är plast-, och silikoner gå i flisor för ämna av att avkänna antigens.

SilkespapperMicroarrays består av paraffinkvarter som 1000 [1] separata silkespapper kärnar ur i upp till är församlat i samling danar för att låta multiplex- histological analys.

Inom det MacDiarmid Institutet för Avancerat Materiellt och Nanotechnology utforskar vi bruket av nanoscale som avbildar teknologier som kan hjälp i grundöverenskommelsen av cellen fungerar och leder till tidig sortdiagnosen av sjukdomar på en singelcell, och molekylärt jämna.

Vi har nyutvecklat en ny teknik för att reproducera biologiskt cell-, och undercell- strukturerar1-4. Denna metod gör lättare att avbilda individceller på kickupplösning och erbjuder ett plötsligt skjutit rekord av cellsvaret till stimulusen. Benämnde Bioimprint, har den möjliggjort oss för att avkänna särdrag av fusionpor i celler på aldrig tidigare skådad upplösning för att besegra till nanometerfjäll (nano-bio-avbilda). Bioimprint integrerar mjuk lithography direkt med biologiska material för att skapa kopiacellintryck i ett robustt lagringsmedel för att göra topografisk analys lättare genom att använda Atom- StyrkaMicroscopy.

I kombination med vår BioChipplattform5,6som fångar individceller i dess hål, skapar vi ett mycket kraftigt bearbetar för singelcellanalys. Singelcellanalys används för att ge unik överenskommelse av viktig biologisk mekanism, som den möjliggör oss för att se svaret av individen som celler till den olika stimulansen villkorar.

I framkallning av ett protokoll för bioimprinten/biochipen, bearbetar en ny polymer har varit speciellt förberett vid våra kollaboratörer på den Nyazeeländska Växten, och MatForskning Centrerar för detta arbete som visade lovas resultat, som det kurerar på rumstemperaturen under UV exponering, och vi har uppnått imprintingen av muskelceller med kickprecision.

Att Använda dessa tekniker som vi var första som visar AFM, avbildar av cancerceller och utforskar det potentiellt av att avbilda tekniker för tidig sortupptäckt och analys av cancer.

AFM avbildar på två överhet av förstoring, som krater och por är synliga och AFM-tracebildläsningar i.

Vi har undersökt nanoimaging av exocytotic por på cellmembran som en biologisk cell överför till och med peptides till förutom cellen. Några peptides kan stimulera cancertillväxt. Peptides göras i celler och paketeras in i partiklar inom cellen. Membranet som omger cellsammanfogning med membranet av den secretory partikeln. Som de två membranen har liknande kemiskt att strukturera, kan att vara lipoproteinen, varje upplösa i annan på peka av kontakten. När detta uppstår, bildar ett mellanrum i cellens membran, och inre av partikeln är utsatt till det yttre av cellen; peptiden, som ska, stimulerar cancertillväxt kan avgå till och med denna por som har bildat. Detta processaa benämnas exocytosis; mellanrummet kallas en exocytotic por. Sådan por kan nu vara utstuderade på den jämna nanoscalen.

, om Klart vi kunde förändra frigöraren av sammansättningarna från celler, därefter kan nya behandlingar för cancer eventuate. Dyka upp bevisar att söndring av det normalaexocytosis sig själv blandas in i cancertillväxt gör characterisationen av det processaa även viktigare. Emellertid finns det lite överenskommelse av hur bildandet av porna och deras fungerar i sjukdomar liksom cancer, nor hur porna kan användas som en uppsätta som mål av behandlingar.

Detta arbete bör leda till en ny inblick av cellsvar och kommunikationen och styrkahjälp i tidig sortdiagnos av celldeformering speciellt i cancercellstudier. Det är viktigt att vi som är för- att utforska levande celler i det biochip-/bioimprintsystemet, men där är utmanas barriärer som kräver försiktigt övervägande och innovativa nanoengineering lösningar.

Applikationer av den Bioimprint tekniken i bildandet av biocompatible scaffolds 3D för att iscensätta för silkespapper är kommande.


Hänvisar till

1. Alkaisi M.M., Muys, J.J., Evans, J.J., ”Singelcellen som avbildar med AFM genom att använda Biochipen/Bioimprint Teknologi” 2009 inbjudna pappers-, Sakkunnig Utfärdar av Landskamp Förar Journal över av Nanotechnology på Nyazeeländsk Vetenskap, issue3-4, Vol, 6, 355-368, (2009).
2. Alkaisi M.M., Muys, J.J., Evans, J.J., ”Inbjudet skyler över brister” ”den Bioimprint Replicationen av SingelCeller på en Biochip”, BioMEMs och Nanotechnology, Proc av SPIE Vol 6799, U212-U221, 2007.
3. Muys J, Alkaisi, M.M., Evans, J.J., Melville D.O.S. Nagase J., Oaruez, G.M., Sykes, P., (2006), ”Cell- avbilda för Överföring och för AFM av Cancerceller genom att använda Bioimprint”, Förar Journal över av Nanobiotechnology, (2006), 4:1. ISSN 1477-3155.
4. Muys J., Alkaisi, M.M., Evans, J.J. (2006) ”Bioimprint: Nanoscale analys av replicationen av cell- topografi som använder mjuk lithography”, Förar Journal över av Biomedicalnanotechnology, Vol 2, Ingen 1, April 2006, pp 11-15.
5. Muys, J., Alkaisi, M.M., Evans, J.J. ”Cell- replication och AFM som avbildar genom att använda UV-Bioimprint teknik”, Nanomedicine: Nanotechnology, biologi och Medicin, 2(3) 2006.
6. Muys, J., Alkaisi, M.M. Evans, J.J. och Nagase, J. (2005). ”Analys av dielectrophoretically fångade biologiska celler vid atom- styrkamicroscopy genom att använda en inbyggd biochipplattform”. Japanen Förar Journal över av Applied Fysik, Vol.44, No.7B, pp.5717-5723.

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Prof. Maan Alkaisi (Universitetar av Canterbury)

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

Last Update: 13. June 2013 23:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit