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量的にセル動作を探索する新しい磁気 Nanoparticle ベースのツール

Published on October 16, 2012 at 6:54 AM

小さい磁気探傷のクラスタを使用してたくさんのセルがどのように指そっくりの拡張を分け、変形させ、そして開発するか処理してもいいことを人間の毛髪の幅より小さい約 1,000 倍工学の UCLA ヘンリー Samueli の学校からの研究者および応用科学は示しました。

アクチンが豊富な filopodia (緑) のローカル生成を引き起こす集中させた nanoparticles によりが付いている正方形の形に (濃紺) 付着するために模造されるセル。 核は (青緑色) また示されています。 セルのサイズは ~ 30 マイクロメートルです。

進化の生物学でこの新しいツールがティッシュがどのように成長する、または癌細胞がどのように周囲のティッシュを移動し、侵入するか覆いを取る癌研究で、研究者は言いましたか理解するのに使用できます。

UCLA のチームの調査結果はジャーナル性質方法のオンライン 10 月 14 日出版されました。

セルはいろいろ 「入り」、作り出す分子の成長、動き、分割または生産のような特定の 「出力を」、受け取る複雑な生物的機械として考慮することができます。 入力の種類を越えて、セルはセルが 「空間多重化を行うので入力の位置に非常に敏感、セル内の異なった位置で部分的にで」、異なった機能のための同じ基本的な生化学的なシグナルを再使用します。

シグナルのこのローカリゼーションを理解することは科学者が十分な解像度のツールに欠け、セルのミニチュア環境の中で作用するために制御するので特に挑戦的です。 そして個々のセルの応答が変わることができるのでどの使用可能なツールでも応答の正確な分布を達成するために同じような特性の多くのセルを同時に混乱できることをなりません。

この問題を、磁気 nanoparticles の内部を均一に処理するためにジャック Judy 生物工学ディーノ Di のカーロアドレス指定するためには、博士課程終了後の学者ピーター Tseng および電気工学部教授含まれた助教授がプラットホームを正確に発達させた学際的な UCLA のチームはセルを形づけました。 これらの nanoparticles はローカル機械シグナルを作り出し、セルからの個別の応答をもたらしました。

ローカル nanoparticle 誘発の刺激へのたくさんの同じ形の単一セルの応答の決定によって、研究者はセルの応答の自動化された平均を行えました。

このプラットホームを達成するためには、チームは最初にセルがそれらを巻き込んだらセルの粘性内部を通してそのような小粒子を (測定の 100 ナノメーター各) 移動することの挑戦を克服しなければなりませんでした。 磁気材料が " on " を 「切替えることを可能にする」強磁性技術を使用してチームは microfabricated スライドガラス内の小さい強磁性ブロックの格子を埋め込み、正確にセルに付着する蛋白質のパターンが付いているこれらのブロックへの近さに個々のセルを置くためにアプローチを開発し。

従って外部磁界がこのシステムに加えられるとき、強磁性ブロックは切替えられた " on "、特定の方向のセル内の nanoparticles を引っ張り、均一に一直線に並べることができます。 研究者はそしてたくさんのセルの力を形づけ、同時に制御できます。

このプラットホームを使用して、チームはセルが分けた方法で含んでいる複数の方法でこのローカル力に答えたことを示しました。 2 つのセルを作成することをセルが複製のプロセスによって行くとき分割の軸線はセルが表面にしがみつくアンカ・ポイントおよびセルの形によって決まります。 研究者はセルが力の向きに沿って代りに分かれたこと nanoparticles によって誘導された力がそのような物細胞分裂の軸線を変更できることが分りました。

研究者はこの感度強制することは萌芽期の開発の間のティッシュの複雑な形作り、伸張のライトを取除くかもしれないことを言いました。 分割の軸線の指示のほかに、彼らは nanoparticle 誘発ローカル力がまたサイトが使用するセルが頻繁に付着すると動きを援助すれば見つけるのに指そっくり、アクチンが豊富な拡張である、セルが filopodia を生成する生物的プログラムのアクティブ化の原因となったことが分りました。

技術がセルの機械刺激の制御を越えて適用できることを Di カーロ、研究の主任調査官は、想像します。

「Nanoparticles セルシグナリングで重要であるいろいろな分子とと」、は彼言いました塗ることができます。 「私達は今ツールが量的にセルの分子の精密な位置が特定の動作をどのように作り出すか調査するあるべきです。 これはです理解のセルプログラムと有用な機能を行うためにセルを設計するための私達のツール・セットの主抜けた部分」。

Di カーロおよびチームはまた UCLA のカリフォルニア NanoSystems 協会および Jonsson の広範囲の蟹座の中心と関連付けられます。 作業は NIH ディレクターのを通した New Innovator Award 健康のある各国用協会によって資金を供給されました。

ソース: http://www.ucla.edu

Last Update: 16. October 2012 07:42

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