سیستم میکروسیال با توانایی تقسیم سلول ها می تواند نحوه حمله پاتوژن های جدید را نشان دهد


تصویری از تراشه میکروسیال برای جداسازی سلول ، نشان دادن کانال ها و الکترودهای میکروسیال. نمای بزرگ شده سلولهای میزبان و سلولهای باکتریهای بیماریزا را نشان می دهد که در یک قطره آب در روغن از بالا و پایین جدا شده اند. اعتبار: دکتر آروم هان / دانشکده مهندسی دانشگاه A&M تگزاس

برای ایجاد عوامل درمانی موثر در برابر عوامل بیماری زا ، دانشمندان ابتدا باید کشف کنند که چگونه آنها به سلول های میزبان حمله می کنند. یک روش موثر برای انجام این تحقیقات در مقیاس وسیع ، آزمایش های غربالگری پرسرعت به نام تجزیه و تحلیل است.

محققان دانشگاه تگزاس A&M یک روش تقسیم سلولی با کارایی بالا اختراع کرده اند که می تواند همراه با میکروسیالات قطره ای مورد استفاده قرار گیرد ، روشی که در آن می توان قطرات کوچک مایع حاوی بار بیولوژیکی یا بار دیگر را به طور دقیق و با سرعت بالا جابجا کرد. . به طور خاص ، محققان با موفقیت پاتوژن های متصل به سلول های میزبان را از سلولهایی که در یک قطره مایع با استفاده از یک میدان الکتریکی متصل نشده بودند ، جدا کردند.

آروم خان ، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر و محقق اصلی پروژه ، گفت: “جدا از تقسیم سلول ، اکثر تجزیه و تحلیل های بیوشیمیایی با موفقیت به سیستم میکروسیال قطره ای تبدیل شده اند که آزمایش با کارایی بالا را می دهد.” “ما با این شکاف مقابله کرده ایم و اکنون تقسیم سلولی را می توان با روشی با عملکرد بالا در بستر قطرات میکروسیال انجام داد. این سیستم جدید مطمئناً مطالعه فعل و انفعالات میزبان و پاتوژن را ساده می کند ، اما برای میکروبیولوژی نیز بسیار مفید است. یا برای غربالگری مواد مخدر. “

محققان یافته های خود را در شماره ماه اوت مجله اعلام کردند آزمایشگاه تراشه.

دستگاه های میکروسیال شامل شبکه هایی از کانال های میکرونی یا لوله هایی هستند که امکان حرکت کنترل شده مایعات را فراهم می کنند. اخیراً ، میکرو مایعات با استفاده از قطرات آب در روغن برای طیف گسترده ای از کاربردهای بیوتکنولوژی محبوبیت یافته اند. این قطرات که دارای پیکولیت (یا یک میلیون برابر کمتر از یک میکرولیتر) حجم هستند ، می توانند به عنوان سکویی برای انجام واکنش های بیولوژیکی یا انتقال مواد بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرند. میلیون ها قطره در یک تراشه آزمایش های با عملکرد بالا را تسهیل می کند ، نه تنها فضای آزمایشگاه بلکه هزینه معرفهای شیمیایی و کار دستی را نیز ذخیره می کند.

سنجش های بیولوژیکی ممکن است شامل انواع مختلف سلول در یک قطره باشد که در نهایت باید برای سنجش های بعدی جدا شوند. هان گفت ، این کار در سیستم قطره ای میکروسیال بسیار چالش برانگیز است.

وی گفت: “استخراج تقسیم سلولی درون یک قطره کوچک بسیار دشوار است زیرا اگر به آن فکر کنید ، ابتدا قطره کوچکی با قطر 100 میکرون است و دوم اینکه ، در داخل این قطره بسیار کوچک ، همه سلول ها با یکدیگر مخلوط می شوند.” او .

برای توسعه فناوری مورد نیاز برای تقسیم سلولی ، خان و تیم او یک مدل سیستمی از یک بیماری زای میزبان را انتخاب کردند که متشکل از باکتریهای سالمونلا و ماکروفاژ انسان ، نوعی سلول ایمنی است. وقتی هر دو نوع سلول به یک قطره وارد می شوند ، برخی از باکتری ها به سلولهای ماکروفاژ می چسبند. هدف از آزمایش آنها جداسازی سالمونلائی است که به ماکروفاژ متصل می شود و از آنهایی که نیستند.

برای جداسازی سلولها ، خان و تیمش دو جفت الکترود ساختند که یک میدان الکتریکی نوسانی در کنار قطره حاوی دو نوع سلول ایجاد می کند. از آنجا که باکتریها و سلولهای میزبان دارای اشکال ، اندازه ها و خصوصیات الکتریکی مختلفی هستند ، دریافتند که میدان الکتریکی نیروی متفاوتی را بر روی هر نوع سلول ایجاد می کند. این نیرو باعث شد هر بار یک نوع سلول حرکت کند و سلول ها را به دو مکان مختلف قطره تقسیم کند. محققان برای تقسیم قطرات مادر به دو قطره دختر حاوی یک نوع سلول ، یک اتصال تقسیم کننده Y شکل ایجاد کردند.

خان گفت كه اگرچه این آزمایشات با یك میزبان و یك عامل بیماری زا انجام شده است كه اثر متقابل آنها كاملاً ثابت شده است ، اما سیستم میكروسیالی جدید آنها كه مجهز به جداسازی قطرات است ، هنگامی بیشتر شناخته می شود كه بیماری زایی گونه های باكتریایی ناشناخته باشد. وی افزود: فناوری آنها امکان غربالگری سریع و با کارایی بالا را در این شرایط و سایر برنامه هایی که تقسیم سلولی مورد نیاز است ، می دهد.

هان گفت: “دستهای رباتیک برای کار با مایعات می توانند میلیون ها تجزیه و تحلیل انجام دهند ، اما بسیار گران هستند. ریز سیالات قطره می توانند با میلیون ها قطره ، بسیار سریعتر و بسیار ارزان تر ، همین کار را انجام دهند.” “ما اکنون فن آوری تقسیم سلولی را در سیستم های میکروسیالی قطره ای ادغام کرده ایم ، که امکان دستکاری دقیق سلول ها در قطرات را به روشی با عملکرد بالا فراهم می کند که قبلاً امکان پذیر نبود.”


اکنون می توان قطرات بزرگ را با سرعت زیاد مرتب کرد


اطلاعات بیشتر:
Song-I Han و همکاران ، تقسیم سلول ها به قطرات بر اساس یک پاسخ دی الکتروفورتیک دو قطبی برای تسهیل تجزیه و تحلیل سلولی قطرات ، آزمایشگاه تراشه (2020) DOI: 10.1039 / D0LC00710B

تهیه شده توسط دانشگاه تگزاس A&M

نقل قول: سیستم میکروسیال با توانایی تقسیم سلول ها می تواند نحوه حمله آنها به عوامل بیماری زای جدید را مشخص کند (2020 ، 30 نوامبر) ، بازیابی شده در 30 نوامبر سال 2020 از https://phys.org/news/2020-11-microfluidic-cell -تجزیه-قدرت-گره گشایی-عوامل بیماری زا .html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*