在任何给定的时刻,各种动态过程发生在一个细胞,随着时间的推移和许多发展中。因为目前的基因分析研究方法或蛋白质分析破坏细胞,研究仅仅局限于这一个时刻,和研究人员无法返回到细胞检查如何改变除此之外快照。西北工程科学家领导的研究小组已经开发出一种微创方法细胞样本,可以重复多次,第一次这样做。的过程,称为局部电穿孔,影响学习过程的发展,如细胞的抗氧化应激治疗癌症和其他疾病。
霍雷肖Espinosa带领团队创造了活细胞分析设备(LCAD),可以无损样品内容多次少量的细胞。当LCAD加上自组装单层解吸电离作用(SAMDI),量化的高度敏感和label-free方法使用质谱分析酶活性,细胞内内容LCAD然后分析采样的酶的存在。SAMDI了米兰实验室的Mrksich西北大学。
”利用微流体和纳米技术的发展,局部电穿孔可以用来暂时在细胞膜开小孔使分子的运输到细胞内的细胞或提取内容。自的方法是微创的细胞,它可以重复多次没有他们的破坏”,埃斯皮诺萨说。
“某些酶可能与疾病的途径,如某些类型的癌症,他们可能是治疗的目标。使用这个平台,现在可以研究酶活性变化健康细胞和细胞之间的肿瘤活检”,Mrksich说。
LCAD-SAMDI平台为生物学家提供了一个机会和医生探讨具体的治疗方法可能改变随着时间的推移这些酶的活动和相关的疾病。
”平台是世界上的第一个技术允许这种类型的研究,活检,但进行细胞在纳米尺度上”,埃斯皮诺萨说。
约翰·a·凯斯勒研究的合著者补充说“没有扰乱细胞,它提供了一个窗口过程细胞内,并使研究,可以确定一个活跃的酶的数量,如何在细胞酶活性随着时间的变化,以及变化的活动发生在响应治疗。”
这种方法可能调查时间过程,如细胞分化、疾病进展或药物反应,定期。
“我们设想,这种技术可用于场景如筛查药物或设计和优化治疗课程可以在细胞”逮捕疾病进展,埃斯皮诺萨说。
大多数建立分析方法需要杀死细胞。目前,复杂的计算方法用于获取时间信息从单一的快照,但假设动力学和限制时间尺度和场景依然存在。LCAD也可以被用于运载蛋白进入细胞。交付和抽样的结合可能会被用于研究涉及的分子,如DNA和蛋白质,并调查其影响通过抽样的活动。
“我们已经使用相同的局部电穿孔的概念做CRISPR基因编辑和我们现在使用机器学习自动化过程”,埃斯皮诺萨说。
总的来说,这种方法对于细胞动力学可以提供补充信息,这可能不可能使用传统化验。在不久的将来,随着技术的提高和敏感性的增加,它可能会样品时间信息同时从几个不同类型的蛋白质相同的细胞群。
这项研究发表在小。
