نانوذرات وارد سلول های زنده برای جمع آوری سرنخ سرطان

یک تکنیک تصویربرداری جدید می فرستد نانوذرات به سلول های زنده را به فاش کردن اطلاعات مهم در مورد ساختار سلول—از جمله چگونه سلول های تومور از لحاظ فیزیکی تغییر به عنوان آنها به صورت یک تومور.

روش قطاری خواص مکانیکی در زندگی افراد است که پروب اساسی روابط بین فیزیک و in vivo (در یک ارگانیسم زنده) زیست شناسی. نتایج به نظر می رسد در مجله مواد امروز.

“ما مهندسی قابلیت اندازه گیری و تعیین کمیت nanomechanical خواص فردی سلول های زنده درون بدن یک حیوان زندگی برای اولین بار می گوید:” Bryan Smith, دانشیار دانشکده مهندسی پزشکی در دانشگاه ایالتی میشیگان که مشغول به کار با همکاران به منظور توسعه این ذرات است.

orange dots among green blobs with inset close-up of same
محققان با استفاده اولیه تومور (تومور سلول های سبز) با نانوذرات (به رنگ نارنجی) در آن به تعیین خواص مکانیکی با استفاده از microrheology. اولین تصویر از فیلم گرفته شده در زندگی ماوس و الحاق نشان می دهد فردی سلول های تومور و نانوذرات در یک رزولوشن بالاتر. (اعتبار: Michigan State)

در یک مطالعه در اوایل این سال اسمیت و تیم خود را طراحی شده است که به کمک نانوذرات “خوردن” دور آترواسکلروز تجمع پلاک در شریان ها است که می تواند منجر به حمله قلبی است. ذرات انتخابی وارد سلول های سیستم ایمنی بدن شناخته شده به عنوان ماکروفاژها ارائه مواد مخدر آموزش سلول به بلعیدن مضر پلاک.

در حال حاضر اسمیت و همکارانش ایجاد کرده اند که با استفاده از روش های مختلف نانوذرات که آنها می توانید به انواع سلول های مختلف از جمله سلول های سرطانی پستان در حیوانات زنده. تجزیه و تحلیل چگونگی حرکت ذرات در داخل سلول می تواند آشکار زیادی در مورد داخلی آن خواص فیزیکی.

“من امیدوارم که یک روز ما قادر به درمان فیزیک متاستاز. اما ما باید اول درک مکانیک…”

“وجود دارد که قبلا وجود داشته و هیچ روش بررسی خواص مکانیکی در زندگی افراد—به عنوان مثال در پستانداران عالی با وضوح فضایی” اسمیت می گوید. “این تکنیک وعده برای باز کردن به طور کامل راه های جدید پرسش برای تشخیص بیماری و درمان است.”

خواص مکانیکی بافت بیولوژیکی شناخته شده برای نقش عمده ای در بسیاری از بیماری از جمله بیماری های قلبی و التهاب و سرطان و همچنین فیزیولوژی طبیعی مانند مهاجرت سلول ها و ارگانیسم توسعه است. در مطالعه اسمیت و تیم خود را با استفاده از نانوذرات برای اولین مقایسه خواص مکانیکی بین سلول ها در فرهنگ—استاندارد 2D و 3D—و در حیوانات زنده.

ردیابی حرکت نانوذرات نشان داد که محیط زیست است که در آن سلول های مشاهده شده تا حد زیادی تحت تاثیر خود خواص مکانیکی—که می تواند به این معنی است که برخی همراه مدل ممکن است چنین معتبر نمایندگی از حیوانات زنده.

“این می گوید سرطان دانشمندان علاقه مند به سرطان مکانیک که 2D شرایط ممکن است ضعیف تکرار و که برخی 3D شرایط دریافت قابل ملاحظه ای نزدیک به تقلید از شرایط در موش زنده” اسمیت می گوید.

بخش بعدی آزمایش نگاه در آنچه که در واقع اتفاق می افتد به ساختار داخلی سلول های سرطانی به عنوان آنها شروع به شکل تومور. روشهای قبلی نمی تواند پاسخ این سوال به این دلیل که آنها بیش از حد تهاجمی برای تست در زندگی افراد است.

دوباره رعایت حرکت نانوذرات درون سلول های تیم اندازه گیری چگونه “سازگار” و یا نرم افزاری سلول بودند. از همه مهمتر, آنها دریافتند که سلول های طبیعی’ قابلیت انعطاف ثابت باقی مانده است و در طول زمان اما به عنوان سلول های سرطانی تشکیل یک تومور در طول دوره از یک هفته آنها سفت.

“ما دریافتیم که به عنوان یک تومور شروع به شکل در زندگی ماوس منحصر به فرد سلول های تومور مکانیکی سفت. این است اساسی پیدا کردن است که در نهایت به احتمال زیاد به پیامدهای سرطانی گسترش (متاستاز) و تومور مرگبار” اسمیت می گوید.

این پژوهش تعدادی از امیدوار کننده برنامه های کاربردی در پزشکی است. یکی از این است که به سادگی ارزیابی که کشت سلولی روش ها به اندازه کافی مانند موجودات زنده به ارائه اطلاعات معنی دار. یکی دیگر از اندازه گیری به همراه خواص مکانیکی مشترک بيولوژيک از جمله ارگان های توسعه در موجودات زنده است.

شاید هیجان انگیز ترین نرم افزار ممکن است در تشخیص بیماری و درمان اسمیت می گوید. نانوذرات ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برای نظارت بر سلامت سلول ها و انواع تغییرات را در آنها تحت فرآیندهای بیماری—و حتی ممکن است تغییر دهد که البته.

اسمیت و همکارانش طرح به نگاه در شکل گیری و انتشار سرطان متاستاز که علت حدود 90 درصد مرگ ناشی از سرطان.

“من امیدوارم که یک روز ما قادر به درمان فیزیک متاستاز,” او می گوید. “اما ما باید اول درک مکانیک و چگونه آنها را در حال تغییر اثرات رفتار سلول. ما در حال حاضر به دنبال این است.”

همکاران در این مطالعه از دانشگاه جانز هاپکینز و دانشگاه استنفورد.

منبع: دانشگاه ایالتی میشیگان

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de