Pli bona maniero por mezuri ĉelan supervivon

Mezuri la toksajn efikojn de kemiaj komponaĵoj sur malsamaj specoj de ĉeloj estas kritika por disvolvi kancerajn drogojn., kiuj devas povi mortigi siajn celĉelojn. Analizi ĉelsupervivon ankaŭ estas grava tasko en kampoj kiel ekzemple media reguligo, testi industriajn kaj agrikulturajn kemiaĵojn pri eblaj malutilaj efikoj al sanaj ĉeloj.

MIT-biologiaj inĝenieroj nun elpensis novan toksecteston kiu povas mezuri kemiajn efikojn al ĉelsupervivo kun multe pli granda sentemo ol kelkaj el la plej popularaj testoj uzataj hodiaŭ.. Ĝi ankaŭ estas multe pli rapida ol la ornorma testo, kiu ne estas vaste uzata ĉar necesas du ĝis tri semajnoj por doni rezultojn. La nova testo povus tiel helpi drogkompaniojn kaj akademiajn esploristojn identigi kaj taksi novajn medikamentojn pli rapide.

"Citotoksec-analizoj estas unu el la plej ofte uzataj provoj en vivsciencoj,diras Bevin Engelward, profesoro pri biologia inĝenierado ĉe MIT kaj la altranga verkinto de la studo.

Kaj Ngo, iama MIT gradstudanto kaj postdoktoro, estas la ĉefaŭtoro de la papero, kiu aperas en la Feb. 5 "Ni ĝojas pri ĉi tiu pruvo de 3-D-presado kaj pri kiel konsumeblaj teknologioj povas helpi homojn per novaj aparatoj, kiuj faciligas moveblajn sanajn aplikojn. Ĉelaj Raportoj. Aliaj verkintoj inkludas Tze Khee Chan, iama gradstudanto ĉe la Singapura-MIT Alianco por Esplorado kaj Teknologio (SMART); Jing Ge, iama MIT gradstudanto; kaj Leona Samson, La kunkonsilisto de Ngo kaj MIT-emerita profesoro pri biologia inĝenierado.

Mezuri supervivon

La tradicia testo por mezuri ĉelsupervivon, konata kiel la testo de formado de kolonioj, implikas kreskigi ĉelkoloniojn en histokulturpladoj dum du ĝis tri semajnoj post eksponado de la ĉeloj al kemia kunmetaĵo aŭ alia damaĝa agento kiel radiado.. Esploristo tiam kalkulas la nombron da kolonioj por determini kiel la traktado influis la supervivon de la ĉeloj.

Parto de la instigo de Engelward por ĉi tiu studo estis la memoro pri la longaj horoj, kiujn ŝi pasigis nombri tiajn koloniojn kiel diplomiĝan studenton..

"La kalkulado estas vere peniga kaj dolore malfacila ĉar vi devas konstante fari juĝvokojn pri kio estas kolonio kontraŭ derompaĵoj.,”ŝi diras. "Malmultaj homoj plu uzas la teston pri formado de kolonioj ĉar ĝi estas malfacila, multe tro malrapide, kaj postulas grandegajn kvantojn de ĉelaj kreskmedioj, do vi bezonas multon da la testata kunmetaĵo.”

En la lastaj jaroj, sciencistoj komencis uzi aliajn metodojn kiuj estas pli rapidaj sed ne same precizaj kaj sentemaj kiel la kolonia formacia analizo.. Tiuj testoj ne mezuras ĉelkreskon rekte sed anstataŭe analizas mitokondrian funkcion.

Engelward kaj kolegoj komencis evoluigi teston kiu povus generi rezultojn en nur kelkaj tagoj dum ankoraŭ kongruante kun la precizeco kaj sentemo de la kolonia formatesto.. La sistemon, kiun ili inventis, kiun ili nomas la MicroColonyChip, konsistas el etaj putoj sur telero. Trakitaj kaj netraktitaj ĉeloj estas metitaj en ĉi tiujn putojn kaj komencas formi tre malgrandajn koloniojn en kradpadrono.. Ene de nur kelkaj tagoj, antaŭ ol la kolonioj fariĝos videblaj al la nuda okulo, la esploristoj povas uzi mikroskopon por bildigi la DNA de la ĉeloj, kiu estas fluoreske etikedita.

Modifante kodon origine evoluigitan fare de iama MIT-postdoktoro David Wood kaj MIT-Profesoro Sangeeta Bhatia, la esploristoj kreis programaron kiu mezuras la kvanton de fluoreska DNA en ĉiu puto kaj tiam kalkulas kiom da ĉelkresko okazis.. Komparante la kreskon de traktitaj kaj netraktitaj ĉeloj, la esploristoj povas determini la toksecon de kia ajn kunmetaĵo ili studas.

MIT-biologiaj inĝenieroj evoluigis manieron rapide mezuri ĉelsupervivoprocentojn kultivante multajn ĉelkoloniojn kaj bildigante ilian fluoreske etikeditan DNA.. Bildo: Kaj Ngo

"Ni havas aŭtomatan skanan sistemon por fari la fluoreskan bildigon, kaj poste, la bildanalizo estas tute aŭtomatigita,”Ngo diras.

La esploristoj komparis sian novan teston kun la or-norma kolonia formatesto kaj trovis, ke la rezultoj estis nedistingeblaj.. Ili ankaŭ povis precize reprodukti datumojn pri la efikoj de gama-radiado sur homaj limfoblastoidaj ĉeloj., kolektis 20 antaŭ jaroj uzante la teston pri formado de kolonioj. Uzante la MicroColonyChip, la esploristoj akiris siajn datumojn en tri tagoj, anstataŭ tri semajnoj.

"Ni povis reprodukti radistudojn de 20 antaŭ jaroj, uzante procezon multe pli facilan ol kion ili faris,” Engelward diras.

Pli granda sentemo

La esploristoj ankaŭ komparis sian novan teston kun la du toksectestoj, kiuj estas plej ofte uzataj de esploristoj kaj farmaciaj kompanioj., konata kiel XTT kaj CellTiter-Glo (CTG). Ambaŭ ĉi tiuj provoj estas nerektaj mezuroj de ĉela daŭrigebleco: XTT mezuras la kapablon de ĉeloj rompi tetrazolion, ŝlosila paŝo en ĉela metabolo, kaj CTG mezuras intraĉelajn nivelojn de ATP, molekuloj kiujn ĉeloj uzas por stoki energion.

"La MicroColonyChip estas multe pli sentema ol la analizo XTT, do ĝi vere donas al vi la kapablon vidi subtilajn ŝanĝojn en ĉela postvivado, kaj ĝi estas same sentema kiel la CTG-analizo estante pli fortika al artefaktoj,” Engelward diras.

Uzante la novan teston, la esploristoj ekzamenis la efikojn de du DNA-damaĝaj drogoj uzataj por kemioterapio kaj trovis, ke ili povas precize reprodukti la rezultojn akiritajn uzante la tradician teston pri formado de kolonioj.. "Ni nun planas vastigi tiujn studojn esperante pruvi, ke la testo funkcias por multaj pli da specoj de drogoj kaj ĉeloj.,”Ngo diras.

Krom esti utila por disvolviĝo de drogoj, ĉi tiu testo ankaŭ povus esti helpema por mediaj reguligaj agentejoj respondecaj pri testado de kemiaj komponaĵoj pri eblaj malutilaj efikoj, Engelward diras. Alia ebla apliko estas en personigita medicino, kie ĝi povus esti uzata por testi diversajn medikamentojn sur la ĉeloj de paciento antaŭ ol oni elektas kuracadon.

Fonto: http://novaĵoj.mit.edu, "Ni vere ĝojas pri la potencialo de stomaka loĝanta elektroniko funkcii kiel platformoj por movebla sano por helpi pacientojn malproksime.