Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanomedicine | Nanoanalysis

De Wetenschappers Veroorzaken 3-D Aftasten van de KAT van Volledige Cellen

Published on December 10, 2009 at 5:40 PM

Denk aan het als examen van de noodsituatieruimte voor cellen. In de spanwijdte van een paar notulen, kunnen de wetenschappers bij het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley het driedimensionele aftasten van de KAT van volledige cellen veroorzaken, die hun interne structuur openbaren neer aan het kleinste organel.

Carolyn Larabell (left), de directeur van het Nationale Centrum voor de Tomografie van de Röntgenstraal, leidt een team van wetenschappers die de zachte tomografie van de Röntgenstraal als nieuw hulpmiddel ontwikkelen om de interne architectuur van gehele cellen te visualiseren.

De nieuwe weergavetechnologie kon een brede waaier van onderzoek versnellen die wetenschappers vereist om veranderingen in de interne structuur te volgen van een cel, van het analyseren van hoe een geneesmiddel een microbe verhindert gistbesmettingen aan het leren van de beste manier te veroorzaken om biofuel van algen te drukken.

De beelden zijn hoffelijkheid van het Nationale Centrum voor de Tomografie van de Röntgenstraal, die bij Lichtbron van het Laboratorium van Berkeley de Geavanceerde Wordt gevestigd. Bij zijn hart is een zachte microscoop van de Röntgenstraal die beeldcellen bij een resolutie van ongeveer 50 nanometers kan. De Zachte Röntgenstralen worden zo-genoemd omdat zij minder doordringend dan die gebruikt om een gebroken been te diagnostiseren zijn - perfectioneer voor microscopische steekproeven.

De microscoop gebruikt het intense die licht door de Geavanceerde Lichtbron wordt geproduceerd de tweedimensionale beelden van de Röntgenstraal van cellen te nemen, en stikt dan digitaal deze plakken in driedimensionele beelden van gehele cellen. Het is de enige zachte de tomografiefaciliteit van de Röntgenstraal gewijd aan biochemisch en biomedisch onderzoek.

Onlangs, gebruikte een team van wetenschappers van het Laboratorium van Berkeley, de Universiteit van Stanford, en de Universiteit van Californië, San Francisco de faciliteit om de veranderingen te vangen die voorkomen wanneer de Candida albicans aan een nieuwe en veelbelovende schimmeldodende therapie wordt blootgesteld.

C. albicans is een eencellige microbe die het leven op de huid en in de genitourinary en maagdarmkanalen van mensen. Het wordt gevonden in ongeveer 80 percent van mensen en is gewoonlijk onschadelijk, maar het soms wordt pathogeen en veroorzaakt gistbesmettingen. Deze transformatie van goed tot slecht wordt gemerkt door de groei van een lange gloeidraad, genoemd een hypha, die zich van de microbe zoals een staart uitbreidt.

De zachte die de tomografiebeelden van de Röntgenstraal openbaarden dat de microben met de kandidaatdrugmolecules worden behandeld geen lange hyphae ontwikkelden, betekenend de therapie met succes geblokkeerd C. albicans van besmettelijk het worden. De beelden brachten ook een aar in het aantal en de grootte van lipideorganismen binnen de cellen van C. albicans, evenals pas gevormde gaten in het kernlichaampje van de cellen aan het licht, dat een structuur in de kern is.

Sommige van deze veranderingen zouden maanden van het werk aan mening gebruikend andere de microscopietechnieken gevergd hebben, en enkelen zouden totaal gemist zijn.

„Maar dit nam ons slechts een paar dagen gebruikend zachte x-ray tomografie,“ zegt Gerry McDermott, een gastwetenschapper in Afdeling van de Biologische Wetenschappen van het Laboratorium van Berkeley de Fysieke en een wetenschapper bij de Universiteit van Californië, San Francisco.

„Wij zagen cellulaire veranderingen die niet in het verleden waren gezien. Wegens zijn hoge resolutie en zeer weinig steekproef prep tijd, kan deze nieuwe technologie helpen drugontdekking bevorderen,“ zegt McDermott.

De elektronenmicroscopie is momenteel het werkpaard van cellulaire weergave. Het biedt ongelooflijk high-resolution momentopnamen van cellulaire architectuur aan. Maar het is langzaam: een steekproef slated voor analyse moet weken van voorbereiding ondergaan. Een Ander gemeenschappelijk hulpmiddel is de fluorescentiemicroscopie. Maar het slechts beeldenmolecules binnen een cel die speciaal, niet de volledige cel worden geëtiketteerd.

„Onze bevindingen zouden zeer moeilijk geweest zijn om het gebruiken van andere technieken te verkrijgen,“ voegt Maho Uchida van Afdeling van de Biologische Wetenschappen van het Laboratorium van Berkeley de Fysieke en de Universiteit van Californië, San Francisco toe. De „staart van C. albicans is 50 microns lang. Het zou vele elektronenmicroscopiebeelden en maanden van het werk gevergd hebben om het te zien - maar wij kregen het in één bereik.“

Naast het leren hoe te om ziekte te bestrijden, kunnen de wetenschappers de hoog-productie van de faciliteit en high-resolution weergavemogelijkheden op vele wetenschappelijke uitdagingen, met inbegrip van de jacht voor koolstof-neutrale energiebronnen opleiden.

„Wij kunnen de zachte tomografie van de Röntgenstraal gebruiken om de vorming van biofuel druppeltjes in algencellen te meten en te kwantificeren,“ zegt McDermott.

De Wetenschappers van het Nationale Centrum voor de Tomografie van de Röntgenstraal zullen ook spoedig high-resolution cryogene lichte microscopie aan toolkit van de Röntgenstraal van de faciliteit bestaande tomography toevoegen. Wanneer gecombineerd met de zachte microscopie van de Röntgenstraal, zal de faciliteit beelden kunnen veroorzaken die zowel de structuur van een cel als de plaats van chemisch geëtiketteerde molecules of proteïnen binnen de cel tonen.

Last Update: 13. January 2012 11:11

Tell Us What You Think

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

Leave your feedback
Submit