وهناك طريقة أفضل لقياس بقاء الخلية

قياس التأثيرات السامة من المركبات الكيميائية على أنواع مختلفة من الخلايا أمر بالغ الأهمية لتطوير عقاقير مضادة للسرطان, التي يجب أن تكون قادرة على قتل الخلايا المستهدفة. تحليل بقاء الخلية هي أيضا مهمة هامة في مجالات مثل التنظيم البيئي, لاختبار المواد الكيميائية الصناعية والزراعية للآثار الضارة المحتملة على الخلايا السليمة.

وقد وضعت المهندسين البيولوجي MIT الآن اختبار سمية الجديد الذي يمكن قياس تأثيرات المواد الكيماوية على بقاء الخلية مع حساسية أكبر بكثير من بعض الاختبارات الأكثر شعبية المستخدمة اليوم. بل هو أيضا أسرع بكثير من اختبار الذهب القياسية, التي لا يتم استخدامها على نطاق واسع لأنه يأخذ 2-3 أسابيع لتحقيق نتائج. وبالتالي يمكن للاختبار الجديد سيساعد شركات الأدوية وتحديد الباحثين الأكاديميين وتقييم الأدوية الجديدة بسرعة أكبر.

"المقايسات السمسة هي واحدة من المقايسات الأكثر شيوعا في علوم الحياة,"ويقول بيفن Engelward, أستاذ الهندسة الحيوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومؤلف كتاب كبار من الدراسة.

ونجو, طالب دراسات عليا MIT السابق ومرحلة ما بعد الدكتوراه, هو المؤلف الرئيسي لورقة, الذي يظهر في فبراير. 5 قضية تقارير خلية. وتشمل مؤلفين آخرين تزي خي تشان, طالب دراسات عليا سابق في التحالف سنغافورة-MIT للأبحاث والتكنولوجيا (ذكي); جينغ قه, طالب دراسات عليا MIT السابق; ويونا شمشون, شارك المستشار المنظمات غير الحكومية وأستاذ فخرية MIT الهندسة البيولوجية.

قياس البقاء على قيد الحياة

الاختبار التقليدية لقياس بقاء الخلية, يعرف الفحص تشكيل مستعمرة, ينطوي مستعمرات الخلايا نموا في أطباق زراعة الأنسجة لمدة يومين أو ثلاثة أسابيع بعد تعريض الخلايا إلى مركب كيميائي أو وكيل ضارة أخرى مثل الإشعاع. باحث ثم بحساب عدد المستعمرات لتحديد كيفية العلاج أثرت على بقاء الخلايا.

وكان جزء من الدافع Engelward لهذه الدراسة ذكرى ساعات طويلة قضتها عد هذه المستعمرات كطالب دراسات عليا.

"عد حقا شاقة وصعبة مؤلمة لأن لديك لجعل باستمرار دعوات الحكم على ما هو مستعمرة مقابل الحطام,"وتقول:. "قلة من الناس استخدام الفحص تشكيل مستعمرة بعد الآن لأنه من الصعب, الطريقة بطيئة جدا, ويتطلب كميات هائلة من وسائل الاعلام نمو الخلايا, لذلك أنت في حاجة الى الكثير من المجمع يجري اختبارها ".

فى السنوات الاخيرة, وقد بدأ العلماء باستخدام الطرق الأخرى التي هي أسرع ولكن ليس كما دقيقة وحساسة كما الفحص تشكيل مستعمرة. هذه الاختبارات لا تقيس نمو الخلايا مباشرة ولكن بدلا من تحليل وظيفة الميتوكوندريا.

Engelward وزملاؤه المبينة لتطوير اختبار يمكن أن تولد النتائج في غضون بضعة أيام في حين لا تزال مطابقة دقة وحساسية الفحص تشكيل مستعمرة. النظام اخترعوا, التي يسمونها MicroColonyChip, يتكون من آبار صغيرة على طبق من ذهب. المعالجة وتوضع الخلايا غير المعالجة في هذه الآبار والبدء في تشكيل مستعمرات صغيرة جدا في نمط الشبكة. في غضون بضعة أيام, قبل أن تصبح المستعمرات مرئية للعين المجردة, يمكن للباحثين استخدام المجهر لصورة DNA في الخلايا, التي fluorescently المسمى.

من خلال تعديل شفرة ضعت أصلا من قبل بعد الدكتوراه MIT السابق ديفيد وود ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أستاذ سانجيتا بهاتيا, إنشاء الباحثين أحد البرامج التي يقيس كمية من الحمض النووي الفلورسنت في كل بئر ثم يحسب كيفية حدوث الكثير من نمو الخلايا. وبمقارنة نمو الخلايا المعالجة وغير المعالجة, يمكن للباحثين أن يقرروا سمية مهما مجمع كانوا يدرسون.

وقد طور مهندسو البيولوجي MIT وسيلة لقياس سرعة معدلات بقاء الخلية من خلال زراعة العديد من المستعمرات الخلية والتصوير بها DNA fluorescently المسمى. صورة: ونجو

"لدينا نظام المسح التلقائي للقيام التصوير الفلورسنت, وبعد ذلك, هو الآلي في تحليل الصور تماما,"يقول نغو.

وقارن الباحثون اختبارا جديدا لتشكيل مستعمرة فحص الذهب القياسية وجدت أن النتائج كانت تمييزه. وكانوا أيضا قادرة على إنتاج بدقة البيانات عن آثار أشعة جاما على خلايا الإنسان lymphoblastoid, جمع 20 قبل سنوات باستخدام الفحص تشكيل مستعمرة. باستخدام MicroColonyChip, الحصول الباحثون بياناتهم في ثلاثة أيام, بدلا من ثلاثة أسابيع.

"كنا دراسات الإشعاع التكاثر قادرة من 20 سنين مضت, باستخدام عملية أسهل بكثير من ما فعلوه,"يقول Engelward.

حساسية أكبر

وقارن الباحثون أيضا اختبارا جديدا لاختبارات سمية اللتين الأكثر استخداما من قبل الباحثين وشركات الأدوية, المعروفة باسم XTT وCellTiter-بالشبكة (CTG). كل من هذه الاختبارات هي التدابير غير المباشرة لبقاء الخلية: XTT يقيس قدرة الخلايا على كسر نتروبلو, خطوة رئيسية في الأيض الخلوي, وCTG يقيس مستويات الخلايا من ATP, الجزيئات التي تستخدمها الخلايا لتخزين الطاقة.

"إن MicroColonyChip هو أكثر حساسية من فحص XTT, لذلك حقا يمنحك القدرة على رؤية التغييرات الطفيفة في بقاء الخلية, وأنه حساس مثل فحص CTG في حين يجري أكثر قوة إلى القطع الأثرية,"يقول Engelward.

باستخدام اختبار جديد, فحص الباحثون آثار عقارين الضارة DNA المستخدمة في العلاج الكيميائي وجدت أنها يمكن أن تستنسخ بدقة النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام التقليدي الفحص تشكيل مستعمرة. "نحن نخطط الآن لتوسيع تلك الدراسات على أمل مما يدل على أن اختبار يعمل لعدة أنواع من الأدوية والخلايا,"يقول نغو.

بالإضافة إلى كونها مفيدة لتطوير الأدوية, هذا الاختبار يمكن أن تكون مفيدة أيضا لوكالات التنظيمية البيئية المسؤولة عن مركبات كيميائية لاختبار الآثار الضارة المحتملة, يقول Engelward. تطبيق آخر محتمل هو في الطب شخصية, حيث يمكن استخدامها لاختبار مجموعة متنوعة من المخدرات على خلايا المريض قبل أن يتم اختيار العلاج.

مصدر: HTTP://news.mit.edu, قبل آن ترافتون