乍一看，由南安普頓大學(xué)研究生研究員卡塔琳娜莫拉創(chuàng)作的一對(duì)獲獎(jiǎng)圖像似乎具有季節(jié)性主題。但仔細(xì)觀察，您會(huì)發(fā)現(xiàn)圣誕樹(shù)和季節(jié)性花圈的圖片(或顯微照片)的組成部分實(shí)際上是由使用創(chuàng)新激光成像技術(shù)創(chuàng)建的干細(xì)胞組成的，這些技術(shù)是再生醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃的一部分。在南安普敦。

圖片中的綠色圓形物體是膠原蛋白細(xì)胞，紅色的“點(diǎn)”是脂肪細(xì)胞，都是從人體骨髓中提取出來(lái)的，卡塔琳娜通過(guò)電子方式對(duì)其進(jìn)行了彩色增強(qiáng)，以顯示其細(xì)節(jié)。通常情況下，卡塔琳娜樹(shù)上的綠色膠原蛋白細(xì)胞和花圈圖像的顏色會(huì)更藍(lán)，但她說(shuō)，使用激光時(shí)，脂肪細(xì)胞肯定會(huì)呈紅色。“我在我的圖像中為膠原纖維選擇了綠色，因?yàn)楫?dāng)你使用標(biāo)記技術(shù)時(shí)，你通常會(huì)使用一種發(fā)出綠色熒光的染色劑，因?yàn)楫?dāng)看到標(biāo)記的膠原纖維時(shí)，科學(xué)家通常會(huì)認(rèn)為這種綠色，我決定使用相同的顏色，同時(shí)創(chuàng)造更多節(jié)日氣氛，“卡塔琳娜說(shuō)。

Catarina與南安普頓總醫(yī)院的骨骼生物學(xué)家合作，正在研究用于監(jiān)測(cè)細(xì)胞發(fā)育的新光學(xué)技術(shù)，用于新的再生醫(yī)學(xué)方法 - 在這種情況下，用于從人類干細(xì)胞中創(chuàng)造和生長(zhǎng)軟骨。她的博士學(xué)位專注于開(kāi)發(fā)一種新的無(wú)標(biāo)記成像方法，用于非破壞性和非侵入性地評(píng)估人類干細(xì)胞和骨骼再生。

“我正在與大學(xué)人類發(fā)育，干細(xì)胞和再生中心的Richard Oreffo教授和Rahul Tare博士合作，他們正在嘗試使用患者自己的(自體)干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中制造和培養(yǎng)軟骨然后進(jìn)行植入如果他們患有軟骨缺陷，則回到患者體內(nèi)，“她解釋道。“我的項(xiàng)目部分是開(kāi)發(fā)和使用技術(shù)，以便更容易實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞向軟骨的發(fā)育，這對(duì)于了解是否以及何時(shí)可以將其用于患者非常重要。如果成功，您可以使用用同樣的軟骨來(lái)制造新組織，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要。“

傳統(tǒng)技術(shù)涉及用污漬或熒光團(tuán)標(biāo)記或注射細(xì)胞 - 熒光化合物在暴露于光線時(shí)“發(fā)光” - 以檢測(cè)其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在她的博士生導(dǎo)師，南安普頓的Sumeet Mahajan教授，分子生物光子學(xué)和化學(xué)成像與生命科學(xué)研究所(IfLS)教授的指導(dǎo)下，Catarina正在使用超快激光來(lái)達(dá)到同樣的效果，但侵入性較小。

Catarina解釋說(shuō)：“檢測(cè)軟骨是否正在發(fā)育的傳統(tǒng)技術(shù)可能具有破壞性，在許多情況下具有破壞性。”“我們以前沒(méi)有使用過(guò)我們的過(guò)程。我們要做的是介紹通常用于化學(xué)或物理學(xué)的生物學(xué)技術(shù)，使用人類干細(xì)胞的固有化學(xué)或結(jié)構(gòu)特性。目前為了驗(yàn)證我們?nèi)匀恍枰M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)練習(xí)除了我們的新技術(shù)能夠比較兩組結(jié)果，當(dāng)然，使用超快速激光器，我們需要確保一切都在進(jìn)入診所之前進(jìn)行優(yōu)化，尤其是暴露時(shí)間。

“我們的無(wú)染色激光成像方法的巨大優(yōu)勢(shì)在于您可以使用干細(xì)胞樣本而無(wú)需實(shí)時(shí)中斷發(fā)育過(guò)程，您不需要執(zhí)行任何細(xì)胞破壞并且沒(méi)有光漂白(褪色)這與熒光材料相當(dāng)普遍，“Catarina熱情洋溢。“只需將生物工程軟骨置于顯微鏡下即可獲得圖像。”

Richard Oreffo教授補(bǔ)充說(shuō)：“至關(guān)重要的是，與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)染色方法不同，無(wú)染色成像方法可以轉(zhuǎn)化為臨床，因?yàn)楦杉?xì)胞不會(huì)受到任何傷害或中斷。因此，該技術(shù)可用于客觀評(píng)估發(fā)展和屏幕干細(xì)胞在用于治療之前是絕對(duì)肯定的。“

Mahajan教授總結(jié)道：“這項(xiàng)工作完美地體現(xiàn)了令人興奮的跨學(xué)科跨學(xué)科研究，這些研究正在推動(dòng)邊界發(fā)揮巨大影響。大學(xué)生命科學(xué)研究所為卡塔琳娜提供的博士學(xué)位資助啟動(dòng)了理查德與拉胡爾在研究所之間的合作。發(fā)展科學(xué)和我們本來(lái)可能很難，這導(dǎo)致了令人興奮的結(jié)果，一些令人驚嘆的圖像和洞察力，有可能改變?nèi)藗兪褂酶杉?xì)胞療法的生活。“