Teknologi Mendiagnosa
Penyakit Manusia dan menjelaskan Proses Biologi
Tim menggunakan alat yang disebut mikroskop atom untuk mempelajari
tiga jenis yang jelas berbeda dari sel-sel untuk menunjukkan aplikasi metode
yang berpotensi luas, kata Arvind Raman, seorang profesor teknik mesin
Universitas Purdue.
Sebagai contoh, teknik ini dapat digunakan untuk mempelajari
bagaimana sel-sel mematuhi jaringan, yang sangat penting untuk banyak penyakit
dan proses biologi; bagaimana sel bergerak dan berubah bentuk; bagaimana sel
kanker berkembang selama metastasis, dan bagaimana sel bereaksi terhadap
rangsangan mekanik yang diperlukan untuk merangsang produksi protein penting.
Teknik ini dapat digunakan untuk mempelajari sifat mekanik dari sel-sel di
bawah pengaruh antibiotik dan obat yang menekan kanker untuk mempelajari lebih
lanjut tentang mekanisme yang terlibat.
Temuan telah diposting
dalam jurnal Nature Nanotechnology dan akan muncul dalam edisi cetak
Desember. Pekerjaan yang melibatkan peneliti dari Purdue dan University of
Oxford.
"Ada realisasi
berkembang dari peran mekanik dalam biologi sel dan memang banyak upaya dalam
membangun model untuk menjelaskan bagaimana sel merasa, merespon dan
berkomunikasi mekanis baik dalam kesehatan dan penyakit," kata Sonia
Contera, wakil penulis jurnal dan direktur Program Martin Oxford pada
Nanoteknologi dan rekan akademis di Oxford fisika. "Dengan tulisan ini,
kami menyediakan alat untuk mulai menjawab beberapa pertanyaan kuantitatif: Ini
adalah langkah besar."
Sebuah mikroskop atom
menggunakan probe bergetar kecil untuk menghasilkan informasi tentang bahan dan
permukaan pada skala nanometer, atau billionths meter. Karena instrumen
memungkinkan para ilmuwan untuk "melihat" benda jauh lebih kecil dari
mungkin menggunakan mikroskop cahaya, itu bisa ideal untuk "pemetaan"
sifat mekanik struktur selular terkecil.
"Peta-peta
mengidentifikasi sifat mekanik dari berbagai bagian sel, apakah mereka lembut
atau kaku atau licin," kata Raman, yang bekerja dengan mahasiswa doktoral
dan peneliti Alexander Cartagena lainnya. "Kuncinya adalah bahwa sekarang
kita bisa melakukannya pada resolusi tinggi dan kecepatan yang lebih tinggi
daripada teknik konvensional."
Kemampuan kecepatan
tinggi memungkinkan untuk menonton sel-sel hidup dan mengamati proses biologi
secara real time. Seperti teknik menawarkan harapan untuk mengembangkan sebuah
"mechanobiology berbasis" assay untuk melengkapi tes biokimia
standar.
"Mikroskop atom
adalah satu-satunya alat yang memungkinkan Anda untuk memetakan sifat mekanik -
mengambil foto, jika Anda akan melihat sifat mekanis dari suatu sel
hidup," kata Raman.
Namun, teknik yang sudah
ada untuk pemetaan sifat ini menggunakan mikroskop atom yang terlalu lambat
atau tidak memiliki resolusi yang cukup tinggi.
"Inovasi ini
mengatasi keterbatasan, terutama melalui perbaikan dalam pemrosesan
sinyal," kata Raman. "Anda tidak perlu peralatan baru, sehingga ini
merupakan cara yang ekonomis untuk bump up pixel per menit dan mendapatkan
informasi kuantitatif paling penting, kami menerapkan teknik untuk tiga jenis
yang sangat berbeda dari sel:. Bakteri, manusia sel darah merah dan fibroblast
tikus. Ini menunjukkan potensi utilitas yang luas dalam bidang kedokteran dan
penelitian. "
Teknik ini hampir lima
kali lebih cepat dari standar teknik mikroskop atom.
Journal Nanoteknologi
Alam adalah ditulis oleh Raman, Cartagena, Sonia Trigueros, Senior Research
Fellow dalam Program Martin Oxford pada Nanoteknologi; Oxford mahasiswa
doktoral Amadeus Stevenson; Purdue instruktur Monica Susilo, Eric Nauman,
seorang profesor teknik mesin, dan Contera.
National Science
Foundation dan Rekayasa dan Physical Sciences Research Council dari Inggris
mendanai penelitian itu.
Referensi Jurnal:
ditulis oleh A. Raman, S. Trigueros, A.
Cartagena, APZ Stevenson, M. Susilo, E. Nauman, S. Antoranz Contera. Diterbitkan di Nature Nanotechnology
0 komentar:
Post a Comment