Άμεση Αξιολόγηση Κινάση σε δείγματα ιστού που εφαρμόζουν ολοκληρωμένη Microfluidic και απεικόνισης πλατφόρμας

Published on November 2, 2010 at 4:08 AM

Ακατάλληλες σηματοδότηση της ανάπτυξης και επιβίωσης, που οδηγεί στην ανώμαλη ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από τους όγκους.

Ένα μεγάλο μέρος της τρέχουσας έρευνας για τον καρκίνο επικεντρώνεται στην κινάσης ένζυμα των οποίων οι μεταλλάξεις είναι υπεύθυνες για τέτοιου είδους disregulated σηματοδότησης, και πολλές επιτυχημένες μοριακά στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες που απευθύνονται σε αναστέλλοντας τη δράση κινάσης.

Τώρα, UCLA ερευνητές από το Ινστιτούτο Crump για τη μοριακή απεικόνιση, το Ινστιτούτο Μοριακής Ιατρικής, το California Institute Νανοσυστημάτων, το Jonsson Comprehensive Cancer Center και το τμήμα της μοριακής και ιατρικής φαρμακολογίας έχουν αναπτύξει μια μέθοδο in vitro για την αξιολόγηση της δραστηριότητας της κινάσης σε ελάχιστα δείγματα ιστών από τους ασθενείς. Η μέθοδος περιλαμβάνει μια ολοκληρωμένη μικρορευστομηχανικών και πλατφόρμα απεικόνισης που μπορεί να μετρήσει αναπαραγώγιμες κινάση ενζυματική δραστηριότητα από μόλις 3.000 κύτταρα.

Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύεται 1 Νοέμβρη στο περιοδικό Cancer Research, οι ερευνητές του UCLA περιγράφουν αρκετές νέες τεχνολογικές εξελίξεις στην μικρορευστομηχανικών και την ανίχνευση απεικόνισης που συν-αναπτύχθηκε για τη μέτρηση της δραστηριότητας της κινάσης της μικρής εισόδου δείγματα. Η ομάδα που εφαρμόζεται microfluidic ανάλυση κινάσης τους στα ανθρώπινα δείγματα ασθενών της λευχαιμίας.

"Επειδή η συσκευή χρειάζεται μόνο ένα πολύ μικρό δείγμα ιστού για να δώσει αποτελέσματα, η μέθοδος αυτή δημιουργεί νέες δυνατότητες για την άμεση πειραματισμό κινάσης και των μεθόδων διάγνωσης των ασθενών του αίματος, μυελού των οστών και βελόνα δείγματα βιοψίας," είπε ο επικεφαλής ερευνητής Thomas Graeber, καθηγητής του UCLA της μοριακής και ιατρικής φαρμακολογίας. «Για παράδειγμα, οι ιδιότητες των βλαστικών κυττάρων της λευχαιμίας μπορεί να μελετηθεί άμεσα από δείγματα ασθενών."

Για τη βελτίωση της ραδιο-σήμα ανίχνευσης, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα νέο ανιχνευτή απεικόνισης, με τη μορφή ενός solid-state κάμερα beta, η οποία μπορεί να ανιχνεύσει ευαισθησία και χωρικά επίλυση ραδιενεργών σήμα απευθείας από μια microfluidic τσιπ. Η beta κάμερα παρέχει μια εικόνα της δραστηριότητας για το τσιπ, επιτρέποντας σε πραγματικό χρόνο παρακολούθηση της απόδοσης της δοκιμασίας και τα αποτελέσματα. Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη και ποσοτική.

Στην πρώτη αίτησή τους της συσκευής, η ομάδα του μέτρησαν τη δραστηριότητα του μεταλλαγμένου κινάσης υπεύθυνος για τη χρόνια μυελογενή λευχαιμία. Αυτή η μετάλλαξη έχει ως στόχο από την κλινικά επιτυχημένη Gleevec αναστολέας κινάσης.

"Δεν γνωρίζουμε από άλλες εργασίες που αποδεικνύουν στερεάς κατάστασης ολοκληρωμένη ραδιενεργών απεικόνισης από microfluidic πλατφόρμα," είπε ο συν-ερευνητής Αρίων Χατζηιωάννου, καθηγητής του UCLA της μοριακής και ιατρικής φαρμακολογίας.

Η προκύπτουσα microfluidic στην radioassay κινάσης vitro βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της αντίδρασης, σε σύγκριση με τις συνήθεις δοκιμασίες, και μπορούν να υποβάλλονται σε επεξεργασία σε πολύ λιγότερο χρόνο. Αυτή η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, σε συνδυασμό με την υψηλή ευαισθησία των β-κάμερα, μειώνει την ποσότητα της εισόδου των κυττάρων του δείγματος κατά δύο έως τρεις τάξεις μεγέθους, σε σύγκριση με τα συμβατικά και 96-καλά αναλύσεις. Η δοκιμασία περιλαμβάνει ένα βήμα immunocapture κινάση για την αύξηση της ειδικότητας προς την κατεύθυνση της κινάσης του ενδιαφέροντος.

"Για να πάρετε την ανάλυση κινάσης να εργαστούν σε ένα microfluidic περιβάλλον, έπρεπε να αναπτυχθούν νέα πρωτόκολλα και αντιδραστήρια για την αποτελεσματική χειρισμό στερεών υποστήριξη χάντρες συλλάβει κινάσης χρησιμοποιώντας microfluidic παγίδα-και-απελευθέρωσης βαλβίδες," είπε ο συν-ερευνητής Hsian-Rong Tseng, ένα UCLA καθηγητής της μοριακής και ιατρικής φαρμακολογίας.

«Η ενσωμάτωση των solid-state κάμερα beta επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν την ανάλυση σε πραγματικό χρόνο, το οποίο αποδείχθηκε χρήσιμο κατά την ανάπτυξη το πρωτόκολλο και τις δοκιμές μας", δήλωσε ο Cong Fang, ο μεγαλύτερος μεταπτυχιακός φοιτητής για το έργο. "Η ολοκληρωμένη πλατφόρμα microfluidic και απεικόνισης ανοίγει νέες δυνατότητες και κάνει σμίκρυνση των πολλών κοινών ραδιενέργειας με βάση βιολογικές δοκιμασίες για την microfluidic σφαίρα δυνατό."

"Με την ενσωμάτωση των compact φωτογραφική μηχανή, το microfluidic δοκιμασία μορφή έχει τη δυνατότητα να εξελιχθεί σε φθηνή πάγκο-top, αυτόνομες μονάδες», δήλωσε ο UCLA μεταδιδακτορικός υπότροφος Nam Vu, ο οποίος ηγήθηκε της ανάπτυξης απεικόνισης.

«Στο σύνολό τους, η μειωμένη είσοδο δείγματος που απαιτούνται, η μείωση του χρόνου δοκιμής, και την ψηφιακά ελεγχόμενο αναπαραγωγιμότητα microfluidic radioassay κινάσης της ομάδας διευκολύνει την άμεση διεξαγωγή πειραμάτων σε κλινικά δείγματα που είτε είναι πολύτιμα ή ευπαθή», δήλωσε ο UCLA μεταδιδακτορικός υπότροφος Yanju Wang, ο οποίος ηγήθηκε της σχεδιασμός του δικτύου της microfluidic στοιχεία που την εκτέλεση του προσδιορισμού.

Μελλοντικά πειράματα θα αναπτύξει αναπαραγώγιμη συλλογής δειγμάτων και τις συνθήκες μέτρησης για την πρωτοβάθμια δείγματα ασθενών.

Άλλες εφαρμογές θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν χαρακτηριστικών των ασθενών και δειγμάτων ζωικό μοντέλο για κινάση-αναστολέα ευαισθησία τους για τα ναρκωτικά, ή η μέτρηση της δραστηριότητας της κινάσης από βλαστικά κύτταρα, τα βλαστικά κύτταρα του καρκίνου και άλλων σπάνιων κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.

Πηγή: http://www.newsroom.ucla.edu/

Last Update: 4. October 2011 00:31

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