Новый Магнитный Nanoparticle-Основанный Инструмент Количественно для того чтобы Исследовать Поведение Клетки

Published on October 16, 2012 at 6:54 AM

Используя группы малюсеньких магнитных частиц около 1.000 времен более малых чем ширины человеческих волос, исследователя от Школы UCLA Генри Samueli Инджиниринга и Прикладная Наука показывали что они могут манипулировать как тысячи клеток разделяют, morph и превращаются перст-как выдвижения.

Клетка сделанная по образцу для того чтобы придерживаться к форме квадрата с локализованными nanoparticles (синими) причиняя местное поколение filopodia актин-богатые люди (зеленого цвета). Ядро (cyan) также показано. Размер клетки ~ 30 микрометров.

Этот новый инструмент смог быть использован в отработочной биологии для того чтобы понять как ткани превращаются, или в онкологическом исследовании для того чтобы расчехлить как раковые клетки двигают и вторгаются окружающие ткани, исследователя сказали.

Заключения команды UCLA были опубликованы он-лайн 14-ое октября в Методах Природы журнала.

Клетку можно рассматривать сложной биологической машиной которая получает ассортимент «входных сигналов» и производит специфические «выходы,» как рост, движение, разделение или продукция молекул. За типом входного сигнала, клетки весьма чувствительны к положению входного сигнала, отчасти потому что клетки выполняют «пространственный передавать по мултиплексу,» повторно использующ такие же основные биохимические сигналы для различных функций на различных положениях внутри клетка.

Понимать эту локализацию сигналов в частности трудный потому что научные работники нуждаются инструментах с достаточным разрешением и контролируются для того чтобы действовать внутри миниатюрной окружающей среды клетки. И любой годный к употреблению инструмент мочь обеспокоить много клеток с подобными характеристиками одновременно для того чтобы достигнуть точного распределения реакций, в виду того что реакции индивидуальных клеток могут поменять.

Для того чтобы адресовать эту проблему, междисциплинарная команда UCLA которой включенный адъюнкт-профессор биоинженерии Dino Di Carlo, postdoctoral эрудита Питера Tseng и профессора электротехники Jack Джуди развил платформу точно для того чтобы манипулировать магнитную внутренность nanoparticles равномерно сформировала клетки. Эти nanoparticles произвели местный механически сигнал и произвели определенные реакции от клеток.

Путем определять реакции тысяч одиночных клеток с такой же формой к местный nanoparticle-наведенным стимулам, исследователя могли выполнить автоматизированный усреднять реакции клеток.

Для того чтобы достигнуть этой платформы, команда сперва должна отжать возможность двигать такие малые частицы (каждые измеряя 100 нанометров) через вязкостный интерьер клетки как только клетки engulfed они. Используя сегнетомагнитные технологии, которые позволяют магнитные материалы переключить "ON" и «,» команда начала подход для того чтобы врезать решетку малых сегнетомагнитных блоков внутри microfabricated стеклянная вставка и точно установить индивидуальные клетки в близости к этим блокам с картиной протеинов которые придерживаются к клеткам.

Когда внешнее магнитное поле прикладной к этой системе, сегнетомагнитные блоки переключенное "ON" и могут поэтому вытянуть nanoparticles внутри клетки в специфических направлениях и равномерно выровнять их. Исследователя смогли после этого сформировать и проконтролировать усилия в тысячах клеток в тоже время.

Используя эту платформу, команда показала что клетки ответили к этому местный усилию в нескольких путей, включая в путе они разделили. Когда клетки идут через процесс репликации создать 2 клетки, ось быть в зависимости от разделения форма клетки и ставя на якорь пункты которой клетка держит дальше к поверхности. Исследователя нашли что усилие наведенное nanoparticles смогло изменить ось разделения клетки такие что клетки вместо разделили вдоль направления усилия.

Исследователя сказали что этой чувствительности принудить может полинять свет на затейливые формировать и протягивать тканей во время зародышевого развития. Кроме сразу ось разделения, они нашли что nanoparticle-наведенное местное усилие также вело к активации биологической программы в которой клетки производят filopodia, которые перст-как, выдвижений актин-богатые люди которым клетки часто используют для того чтобы найти места для того чтобы придерживаться к и которым помогите в движении.

Di Carlo, главным образом исследователь на исследовании, envisions что метод может примениться за управлением механически стимулов в клетках.

«Nanoparticles можно покрыть с разнообразие молекулами которые важны в signaling клетки,» он сказало. «Мы должны теперь иметь инструмент количественно для того чтобы расследовать как точное расположение молекул в клетке производит специфическое поведение. Это ключевая пропавшая часть в нашем инструмент-комплекте для понимая программ клетки и для проектировать клетки для того чтобы выполнить полезные функции.»

Di Carlo и команда также связан с Центром Карциномы Института и Jonsson Калифорнии NanoSystems UCLA Всесторонним. Работа была фондирована Национальными Институтами Здоровья до Нов Рационализатор Награждать NIH Директора.

Источник: http://www.ucla.edu

Last Update: 16. October 2012 07:44

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