定量地测试细胞工作情况的新的磁性基于纳米颗粒的工具

Published on October 16, 2012 at 6:54 AM

使用微小的磁性粒子字符串大约 1,000 次小于人发的宽度,从工程加州大学洛杉矶分校亨利 Samueli 学校的研究员和应用科学向显示他们可以操作千位细胞如何分开,变体并且开发指状的扩展名。

被仿造的细胞遵守一个正方形的形状与局限化的 nanoparticles 的 (深蓝) 导致肌动蛋白丰富的 filopodia (绿色) 的局部生成。 中坚力量 (蓝绿色) 也显示。 孔眼大小是 ~ 30 个测微表。

此新工具可能用于发展生物知道组织如何开发,或者在找到癌细胞如何的癌症研究移动并且侵略周围的组织,研究员说。

加州大学洛杉矶分校小组的发现被发布了在日记帐本质方法的在线 10月 14日。

细胞可以被认为接受各种各样 “输入”并且导致特定 “输出”,例如增长、移动、部门或者分子的生产的一个复杂生物设备。 在输入之外的种类,细胞对输入的地点是非常敏感的,因为细胞执行 “空间多元化”,部分重新使用不同的功能的同样基本的生物化学的信号在这个细胞内的不同的地点。

因为科学家缺乏有满足的解决方法的工具并且控制发挥作用在细胞的微型环境里面,了解信号的此本地化特别富挑战性。 因为各自的细胞回应可能变化,并且所有可用的工具将必须能同时心绪不宁与相似的特性的许多细胞达到回应的一个准确配电器。

要论及此问题,生物工艺学迪诺 Di 克罗、博士后的学者彼得曾和电机学教授包括的副教授杰克 Judy 发展一个平台统一精密地操作磁性 nanoparticles 于的一个学科加州大学洛杉矶分校小组塑造细胞。 这些 nanoparticles 导致了一个局部机械信号并且产生从细胞的明显的回应。

通过确定千位回应与同一形状的单细胞对局部纳米颗粒诱发的刺激,研究员能执行一自动化的平均为细胞的回应。

要达到此平台,这个小组必须首先解决移动这样小颗粒的挑战 (每评定的 100 毫微米) 通过细胞的黏内部,一旦细胞吞噬了他们。 使用铁磁技术,使磁性材料关闭 " on " 和 “”这个小组在与这些块的接近度开发一个途径埋置小的铁磁块网格在一个 microfabricated 载玻片内的和精密地安置各自的细胞与遵守细胞蛋白质的模式。

当外部磁场被应用于此系统时,因此铁磁块是被切换的 " on ",并且可能拉在细胞内的 nanoparticles 在特定方向和统一对齐他们。 研究员可能然后塑造和同时控制在千位的强制细胞。

使用此平台,这个小组向显示他们分开的细胞回应了此局部强制用几个方式,包括就象。 当细胞审阅副本的进程创建二个细胞时,部门轴取决于这个细胞坚持表面细胞和定位点的形状。 研究员发现 nanoparticles 导致的强制可能更改细胞分裂轴这样细胞沿强制的方向分开。

研究员说此区分强制可能显示复杂形成和舒展的清楚组织在胚胎发展期间。 除处理部门轴以外,他们发现纳米颗粒诱发的局部强制也导致了细胞生成 filopodia,是指状,肌动蛋白丰富的扩展名细胞经常使用查找站点遵守,并且请帮助在移动一个生物程序的启动。

Di 克罗,这个研究的主要调查人,构想这个技术可能在机械刺激之外控制在细胞的适用。

“Nanoparticles 可以用是重要的在细胞信号的各种各样的分子涂”,他说。 “我们应该现在有定量地调查的工具分子的准确的地点在细胞的如何引起一个特定工作情况。 这是在我们的成套工具的一个关键缺少部分了解的细胞程序的和设计的细胞执行有用的功能”。

Di 克罗和这个小组也与加州大学洛杉矶分校的加利福尼亚 NanoSystems 学院和 Jonsson 全面巨蟹星座中心相关。 这个工作由国家卫生研究所资助通过 NIH 主任的 New Innovator Award。

来源: http://www.ucla.edu

Last Update: 16. October 2012 07:40

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