虛擬石版印刷提高生物細胞想像

Maan Alkaisi、主要調查人、 MacDiarmid 學院和納米技術教授高級材料的; 電子 & 計算機工程坎特伯雷,新西蘭大學的部門
對應的作者: maan.alkaisi@canterbury.ac.nz

微陣列的發展細胞或病毒的分析和處理的吸引了從研究員和生物醫學的相關行業的嚴重的利息。 不同的種類生物微陣列在實現對生物活動的早檢測和分析的強烈的調查外; 這些是脫氧核糖核酸微陣列、蛋白質微陣列,組織和抗體基因籌碼分析,命名一些的化合物列陣。

微陣列是一個複合實驗室在籌碼。 它是在一個固定的基體的第 2 個列陣 (通常一個載玻片或硅薄膜細胞) 該檢驗很多生物材料使用高處理量檢查方法。

脫氧核糖核酸微陣列,亦稱脫氧核糖核酸籌碼,是一個小的載體,通常一個膜或載玻片,脫氧核糖核酸順序在順序的排列被修理。 因為在唯一微陣列包含的順序在千位,可能計算脫氧核糖核酸微陣列為許多基因表達式的快速測量同時使用。

蛋白質微陣列,亦稱蛋白質約束微陣列,提供一個複合途徑識別蛋白質蛋白質交往,識別蛋白激酶基體,識別副本系數蛋白質啟動,或者識別生物有效的小的分子的目標。

化合物微陣列是在固定的表面察覺的有機化合物的一收集,例如玻璃和塑料。 此微陣列格式非常類似於脫氧核糖核酸微陣列、蛋白質微陣列和抗體微陣列。

抗體微陣列是蛋白質微陣列的一份特定表單,獲取抗體的一收集被察覺并且被修理在固定的表面,例如玻璃、塑料和硅片為檢測抗原的目的。

組織微陣列包括 1000 的石蠟塊 [1 個] 不同組織核心以列陣方式被裝配允許複合組織學分析。

高級材料和納米技術 MacDiarmid 學院內我們調查對 nanoscale 在對細胞功能的根本瞭解也許幫助和導致疾病早期診斷在單細胞和分子級別的成像技術的使用。

我們最近開發了複製生物蜂窩電話和子蜂窩電話結構的一個新穎的技術1-4。 此方法實現想像各自的細胞在高分辨率并且提供細胞回應短冷期射擊記錄對刺激的。 被命名的 Bioimprint,它使我們檢測融合毛孔功能在細胞的在史無前例的解決方法下來到毫微米縮放比例 (納諾生物想像)。 使用基本強制顯微學, Bioimprint 在一種穩健存儲介質集成虛擬石版印刷直接地以生物材料創建複製品細胞印象實現地形學分析。

與我們的生物芯片平臺的組合5,6,捕捉在其洞的各自的細胞,我們創建為單細胞分析的一個非常強大的工具。 當它使我們查看各自的細胞回應對不同的刺激情況,單細胞分析使用提供對重要生物結構的唯一瞭解。

在開發 bioimprint/生物芯片進程的一個協議一個新的聚合物由我們的新西蘭廠的合作者特別是準備,并且顯示的此工作食品研究中心作為它的有為的結果治療在室溫在紫外風險下和我們達到印與高精度的肌細胞。

使用這些技術我們是顯示癌細胞的 AFM 圖像和調查成像技術對癌症的潛在早檢測的和分析的第一个。

在放大的二功率的 AFM 圖像,彈坑和毛孔是可視的和 AFM 跟蹤瀏覽。

我們測試 nanoimaging 在一個生物細胞調用肽到這個細胞的外部的細胞膜的 exocytotic 毛孔。 有些肽可能刺激癌症增長。 肽在細胞做并且被包裝到在這個細胞內的粒子。 包圍這個細胞的膜與這個分泌粒子的膜合併。 因為二個膜有相似的化學結構,是脂蛋白,中的每一在其他可能溶化在聯絡。 當這發生在這個粒子的細胞膜和內部的時空白表單顯示在這個細胞的外部; 將刺激癌症增長的肽可能通過形成了的此毛孔離去。 此進程被命名胞裂外排; 這個空白稱一個 exocytotic 毛孔。 這樣毛孔可能現在被學習在 nanoscale 級別。

清楚地,如果我們可能修改化合物的版本從細胞的癌症的新穎的處理可能然後結果。 這個湧現的證據正常胞裂外排的中斷在癌症增長被牽連使這個描述特性這個進程更加重要。 然而如何少許有瞭解毛孔和他們的功能的形成在疾病例如癌症,亦不毛孔如何可能使用作為處理的目標。

此工作在細胞變形早期診斷應該導致細胞回應和通信新的答案,并且也許幫助特別是在癌細胞研究中。 是重要的我們提前調查在生物芯片/bioimprint 系統的活細胞,但是有要求仔細的思考和創新 nanoengineering 的解決方法的富挑戰性的障礙。

Bioimprint 技術的應用在 3D 生物適合的絞刑臺的形成的組織工程進行中。


參考

1. Alkaisi, M.M., Muys, J.J.,伊萬斯, J.J., 「與 AFM 的單細胞想像使用生物芯片/Bioimprint 技術」 2009 邀請了在新西蘭科學, issue3-4,第6捲, 355-368 的納米技術國際定期刊物的紙,特別問題, (2009)。
2. Alkaisi, M.M., Muys, J.J.,伊萬斯, J.J., 「邀請了單細胞的紙」 「Bioimprint 副本在生物芯片的」, BioMEMs 和納米技術, SPIE 第6799捲, U212-U221 Proc, 2007年。
3. Muys, J, Alkaisi, M.M.,伊萬斯, J.J., Melville D.O.S。 Nagase、 J.、 Oaruez、 G.M.、 Sykes、 Nanobiotechnology P., (2006), 「蜂窩電話調用和癌細胞 AFM 想像使用 Bioimprint 的」,日記帳, (2006), 4 :1. ISSN 1477-3155。
4. Muys, J., Alkaisi, M.M.,伊萬斯, J.J. (2006) 「Bioimprint : 由蜂窩電話地勢的副本的 Nanoscale 分析使用生物醫學的納米技術,第2捲, No1,頁 4月 2006年,虛擬石版印刷的」日記帳 11-15。
5. Muys, J., Alkaisi, M.M.,伊萬斯, J.J. 「蜂窩電話副本和 AFM 想像使用紫外Bioimprint 技術」, Nanomedicine : 納米技術、生物和醫學, 2(3) 2006年。
6. Muys、 J.、 Alkaisi、 M.M. 伊萬斯, J.J. 和 Nagase, J. (2005)。 「對 dielectrophoretically 由基本強制顯微學的被困住的生物細胞的分析使用一個集成生物芯片平臺」。 應用物理學, Vol.44, No.7B, pp.5717-5723 日本日記帳。

版權 AZoNano.com, Maan Alkaisi (坎特伯雷大學教授)

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

Last Update: 13. June 2013 23:02

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