Sondit, jotka voivat helposti tulla soluihin merkitsemään kohdemolekyylejä, voidaan helposti tehdä uuden mallin ansiosta

The PHENOMENON BRUNO GROENING – documentary film – PART 2 (Saattaa 2019).

Anonim

A * STAR-tutkijoiden kehittämä uusi malli auttaa räätälöityjen koettimien tuottamisessa solujen sisältämien spesifisten molekyylien kuvaamiseen. Tämä menetelmä lupaa parantaa elävien solujen kuvausta ja siten paljastaa enemmän salaisuuksia siitä, miten ne toimivat.

Pieniä kemikaaleja, jotka kiinnittyvät spesifisiin biomolekyyleihin elävien solujen sisällä ja lähettävät valoa säteilyttämällä laservalolla, joka tunnetaan fluoresoivina koettimina, käytetään laajasti biomolekyylien roolien ja toimintojen tutkimiseen soluissa.

Kuitenkin tämä erittäin suosittu kuvantamistekniikka kärsii kahdesta merkittävästä ongelmasta. Ensinnäkin koettimet kiinnittyvät usein muihin biomolekyyleihin tavoiteen lisäksi, mikä aiheuttaa tausta-signaalin, joka voi peittää signaalin kohdebiomolekyylistä. Toiseksi jotkut koettimet taistelevat solukalvojen risteyttämisestä, mikä vaikeuttaa salakuljetusta eläviin soluihin.

Nyt A * STAR Singapore Bioimaging Consortiumin Young-Tae Chang ja hänen työtoverinsa ovat kehittäneet ennakoivan mallin, joka voi ratkaista molemmat ongelmat. Tätä mallia voidaan käyttää kehittämään suunnittelija-antureita, jotka ovat hyvin spesifisiä yksittäisille biomolekyyleille ja voivat ristiin solukalvoja helposti.

Tiimi tutki yli tuhannesta koettimesta ja analysoi tilastollisesti tuloksia. He havaitsivat, että koettimien käyttäytyminen solujen sisällä määräytyy pääasiassa vain kolmella ominaisuudella: niiden liukoisuus veteen ja rasva-aineisiin (tunnetaan lipideiksi) ja myös parametri, joka ilmaisee molekyylin varautuneen pinta-alan.

Lisäksi tutkijat tunnistivat näiden parametrien optimaaliset arvot tiettyihin tilanteisiin. Chang selittää: "Jos esimerkiksi tiedämme, että koettimet, joilla on suuri hydrofiilisyys, eivät ehkä pysty ylittämään solumembraania, voimme säätää hydrofiilisyyttä mallin antamaan ihanteelliseen arvoon."

Tiimi osoitti tämän lähestymistavan käyttämällä koettimia nimenomaan leimaamaan erilaisia ​​organeleja, kuten mitokondrioita, lysiosomeja ja Golgi-laitteita. He käyttivät myös koettimia proteiinien merkitsemiseen soluissa.

Chang on innoissaan tämän menetelmän potentiaalista. "Solujen läpäisevien, taustamattomien koettimien käyttäminen mahdollistaa paljon paremman kuvantamisen intrasellulaaristen biomolekyylien dynaamisten prosessien tutkimiseksi heidän natiiviympäristössään erityisesti kemian, biologian ja lääketieteen aloilla."

Tiimi aikoo laajentaa tekniikkaansa monin tavoin. "Pitkä matka on juuri alkanut, " sanoo Chang. "Pyrimme laajentamaan järjestelmää monivärisen intrasellulaarisen merkinnän suorittamiseksi tutkittaessa alisellulaarisia rakenteita täsmällisellä yksityiskohdalla monimutkaisessa biologisessa ympäristössä, ja unelmoimme myös kehittää koettimien työkalupakki erilaisten funktionaalisten ryhmien kanssa laajoille sovelluksille."

menu
menu