Njia bora ya kupima uhai wa seli

Kupima athari za sumu za misombo ya kemikali kwenye aina tofauti za seli ni muhimu kwa kutengeneza dawa za saratani, ambayo lazima iweze kuua seli zinazolengwa. Kuchambua uhai wa seli pia ni kazi muhimu katika nyanja kama vile udhibiti wa mazingira, kupima kemikali za viwandani na kilimo kwa madhara yanayoweza kutokea kwenye seli zenye afya.

Wahandisi wa kibaolojia wa MIT sasa wameunda mtihani mpya wa sumu ambao unaweza kupima athari za kemikali juu ya kuishi kwa seli kwa usikivu mkubwa zaidi kuliko majaribio maarufu zaidi yanayotumiwa leo.. Pia ni haraka sana kuliko mtihani wa kiwango cha dhahabu, ambayo haitumiki sana kwa sababu inachukua wiki mbili hadi tatu kutoa matokeo. Jaribio hilo jipya linaweza kusaidia makampuni ya madawa na watafiti wa kitaaluma kutambua na kutathmini dawa mpya kwa haraka zaidi.

"Uchambuzi wa Cytotoxicity ni mojawapo ya majaribio yanayotumiwa sana katika sayansi ya maisha,” anasema Bevin Engegard, profesa wa uhandisi wa kibaolojia huko MIT na mwandishi mkuu wa utafiti huo.

Na Ngo, mwanafunzi wa zamani aliyehitimu MIT na postdoc, ndiye mwandishi mkuu wa karatasi, ambayo inaonekana katika Februari. 5 "Tumefurahishwa na onyesho hili la uchapishaji wa 3-D na jinsi teknolojia zinazoweza kumeza zinaweza kusaidia watu kupitia vifaa vya riwaya vinavyowezesha matumizi ya afya ya rununu. Ripoti za Kiini. Waandishi wengine ni pamoja na Tze Khee Chan, mwanafunzi wa zamani aliyehitimu katika Muungano wa Singapore-MIT wa Utafiti na Teknolojia (SMART); Jing Ge, mwanafunzi wa zamani aliyehitimu MIT; na Leona Samson, Mshauri mwenza wa Ngo na profesa wa MIT anayeibuka wa uhandisi wa kibaolojia.

Kupima kuishi

Jaribio la jadi la kupima uhai wa seli, inayojulikana kama mtihani wa malezi ya koloni, inahusisha kukua kwa seli katika sahani za utamaduni wa tishu kwa wiki mbili hadi tatu baada ya kuweka seli kwenye kiwanja cha kemikali au wakala mwingine hatari kama vile mionzi.. Kisha mtafiti huhesabu idadi ya makoloni ili kubaini jinsi matibabu yalivyoathiri uhai wa seli.

Sehemu ya motisha ya Engelward kwa utafiti huu ilikuwa kumbukumbu ya saa nyingi alizotumia kuhesabu makoloni kama mwanafunzi aliyehitimu..

"Kuhesabu ni kazi ngumu sana na ngumu sana kwa sababu inabidi utoe uamuzi kila wakati kuhusu koloni dhidi ya uchafu.," anasema. "Watu wachache hutumia majaribio ya malezi ya koloni tena kwa sababu ni ngumu, polepole sana, na inahitaji kiasi kikubwa cha vyombo vya habari vya ukuaji wa seli, hivyo unahitaji kiwanja kingi kifanyiwe majaribio.”

Miaka ya karibuni, wanasayansi wameanza kutumia njia zingine ambazo ni za haraka zaidi lakini si sahihi na nyeti kama majaribio ya malezi ya koloni. Majaribio haya hayapimi ukuaji wa seli moja kwa moja lakini badala yake huchanganua utendakazi wa mitochondrial.

Engegard na wenzake walijipanga kutengeneza jaribio ambalo linaweza kutoa matokeo kwa siku chache tu wakati bado linalingana na usahihi na unyeti wa jaribio la malezi ya koloni.. Mfumo waliobuni, ambayo wanaiita MicroColonyChip, lina visima vidogo kwenye sahani. Seli zilizotibiwa na ambazo hazijatibiwa huwekwa kwenye visima hivi na huanza kuunda makoloni madogo sana katika muundo wa gridi ya taifa. Ndani ya siku chache tu, kabla ya makoloni kuonekana kwa macho, watafiti wanaweza kutumia darubini kupata taswira ya DNA ya seli, ambayo imeandikwa kwa umeme.

Kwa kurekebisha nambari iliyotengenezwa na mwandishi wa zamani wa MIT David Wood na MIT Profesa Sangeeta Bhatia, watafiti waliunda programu ya programu ambayo hupima kiwango cha DNA ya umeme katika kila kisima na kisha kuhesabu ukuaji wa seli ulitokea.. Kwa kulinganisha ukuaji wa seli zilizotibiwa na ambazo hazijatibiwa, watafiti wanaweza kuamua sumu ya kiwanja chochote wanachosoma.

Wahandisi wa kibaolojia wa MIT wameunda njia ya kupima haraka viwango vya kuishi kwa seli kwa kukuza koloni nyingi za seli na kufikiria DNA yao iliyoitwa fluorescent.. Picha: Na Ngo

"Tuna mfumo wa skanning otomatiki ili kupiga picha za fluorescent, na baadaye, uchambuzi wa picha ni automatiska kabisa,” Ngo anasema.

Watafiti walilinganisha jaribio lao jipya na jaribio la uundaji wa koloni la kiwango cha dhahabu na wakagundua kuwa matokeo hayakuweza kutofautishwa.. Pia waliweza kutoa data kwa usahihi juu ya athari za mionzi ya gamma kwenye seli za lymphoblastoid ya binadamu., zilizokusanywa 20 miaka iliyopita kwa kutumia assay ya malezi ya koloni. Kutumia MicroColonyChip, watafiti walipata data zao kwa siku tatu, badala ya wiki tatu.

"Tuliweza kuzalisha tena masomo ya mionzi kutoka 20 miaka iliyopita, kutumia mchakato rahisi zaidi kuliko walivyofanya,” Engeward anasema.

Usikivu mkubwa zaidi

Watafiti pia walilinganisha mtihani wao mpya na vipimo viwili vya sumu ambavyo hutumiwa sana na watafiti na kampuni za dawa., inayojulikana kama XTT na CellTiter-Glo (CTG). Vipimo hivi vyote viwili ni vipimo visivyo vya moja kwa moja vya uhai wa seli: XTT hupima uwezo wa seli kuvunja tetrazolium, hatua muhimu katika kimetaboliki ya seli, na CTG hupima viwango vya intracellular vya ATP, molekuli ambazo seli hutumia kuhifadhi nishati.

"MicroColonyChip ni nyeti zaidi kuliko jaribio la XTT, kwa hivyo inakupa uwezo wa kuona mabadiliko ya hila katika maisha ya seli, na ni nyeti kama kipimo cha CTG huku ikiwa thabiti zaidi kwa mabaki,” Engeward anasema.

Kwa kutumia mtihani mpya, watafiti walichunguza athari za dawa mbili zinazoharibu DNA zinazotumika kwa chemotherapy na kugundua kuwa zinaweza kutoa matokeo yaliyopatikana kwa kutumia jaribio la uundaji wa koloni la jadi.. "Sasa tunapanga kupanua tafiti hizo kwa matumaini ya kuonyesha kuwa kipimo hicho kinafanya kazi kwa aina nyingi zaidi za dawa na seli.,” Ngo anasema.

Mbali na kuwa muhimu kwa maendeleo ya madawa ya kulevya, jaribio hili pia linaweza kusaidia kwa mashirika ya udhibiti wa mazingira yanayohusika na kupima misombo ya kemikali kwa madhara yanayoweza kutokea, Engeward anasema. Programu nyingine inayowezekana ni katika dawa ya kibinafsi, ambapo inaweza kutumika kupima aina mbalimbali za dawa kwenye seli za mgonjwa kabla ya matibabu kuchaguliwa.

Chanzo: http://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia, na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia