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        開發(fā)了新的顯微鏡技術(shù)來分析細(xì)胞粘著斑動(dòng)力學(xué)
        
			
        
				2019-04-17 11:20:11
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        粘著斑是一種大的特化蛋白質(zhì)，位于細(xì)胞膜與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)相遇的區(qū)域，細(xì)胞外基質(zhì)是細(xì)胞周圍的分子集合，為細(xì)胞提供支持和調(diào)節(jié)微機(jī)械信號。檢查粘著斑是了解細(xì)胞如何增殖，分化和遷移的關(guān)鍵因素之一 - 這有助于治療癌癥等疾病。
        

        開發(fā)了新的顯微鏡技術(shù)來分析細(xì)胞粘著斑動(dòng)力學(xué)
        

        貝克曼高級科學(xué)與技術(shù)研究所和伊利諾伊大學(xué)微納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種新型的顯微鏡，可以觀察細(xì)胞膜粘著斑的形成和演變。他們的論文“使用光子諧振器外耦合顯微鏡(PROM)定量分析焦點(diǎn)粘附動(dòng)力學(xué)”詳述了新的活細(xì)胞成像技術(shù)如何觀察細(xì)胞膜粘著斑的形成和演變。它最近發(fā)表在Light：Science&Applications上。
        

        “這是一種新型的生物物理方法，用于測量光子晶體表面生物材料反射光譜的峰強(qiáng)度偏移(PIS)，”貝克曼研究所博士后研究員和論文的第一作者岳卓說。“PIS顯示細(xì)胞粘著區(qū)域中簇大小的變化，同時(shí)它還活著。”
        

        以前的方法涉及用熒光染料或標(biāo)簽標(biāo)記細(xì)胞，這不僅可以改變細(xì)胞的物理和化學(xué)組成，而且對于研究人員來說也是麻煩的。“通常人們會看到熒光標(biāo)簽或蛋白質(zhì)的粘著斑，”卓說。“但熒光成像是一種侵入性成像方法，可能會改變構(gòu)象或阻斷粘著區(qū)域中蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)。”
        

        熒光顯微鏡受到稱為“光漂白”的效應(yīng)的嚴(yán)重限制，其中熒光團(tuán)僅保持其亮度幾秒鐘。然而，許多重要的細(xì)胞過程在數(shù)分鐘，數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)發(fā)生。因?yàn)镻ROM不使用熒光團(tuán)，并且僅使用低強(qiáng)度照明，所以對活細(xì)胞的測量時(shí)間沒有限制。
        

        “未來，我們計(jì)劃使用PROM研究干細(xì)胞分化，這可能會在幾周內(nèi)發(fā)生，”卓說。
        

        PROM利用光子晶體生物傳感器表面產(chǎn)生消逝場(表面結(jié)合的電磁場)，其僅選擇性地僅照射ECM附著的細(xì)胞膜和直接在細(xì)胞膜內(nèi)的相關(guān)蛋白質(zhì)聚集體。的光子晶體嚴(yán)格限制光的橫向傳播，同時(shí)保持光緊密結(jié)合到生物傳感器表面上，以使細(xì)胞膜附著足跡高分辨率成像。
        

        “PROM提供有關(guān)細(xì)胞膜特異性發(fā)生的動(dòng)態(tài)過程的實(shí)時(shí)信息，這是任何其他方法無法獲得的，”電氣和計(jì)算機(jī)工程和生物工程教授，PROM項(xiàng)目的主要研究員Brian Cunningham說。“由于許多生物過程是通過將細(xì)胞附著到表面來介導(dǎo)的，因此PROM提供了遷移，趨化性，化學(xué)毒性，分化，生物膜形成和分裂的獨(dú)特視圖。我們認(rèn)為PROM是細(xì)胞生物學(xué)家的一種令人興奮的新工具，也可以是應(yīng)用于個(gè)性化抗癌藥物選擇，組織工程和傳感器整合的腫瘤建模。“
        
			

			
          
        
			
        
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