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SMART宣布研究细胞纳米力学的革命性技术

新加坡,2019年9月19日 - 新加坡 - 麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)和麻省理工学院激光生物医学研究中心(LBRC)的研究人员开发了一种研究细胞的新方法,为更好地了解癌症的传播方式铺平了道路。成为杀手。

这项新技术在题为“利用共聚焦反射干涉显微镜研究真核细胞的核膜和膜质力学”的论文中得到了解释,该论文发表在着名的学术期刊“自然通讯”上。新型共聚焦反射干涉显微镜提供1.5微米的深度分辨率和优于200皮米的高度测量灵敏度,用于高速表征纳米级核酸包膜和生物细胞中的质膜波动。它使研究人员能够利用这些波动来理解关键的生物学问题,例如核僵硬在癌症转移和遗传疾病中的作用。

“目前的核力学方法是侵入性的,因为它们要么需要机械操作,例如拉伸,要么需要注射荧光探针,这些荧光探针'点亮'细胞核以观察它的形状。这两种方法都会不利地改变细胞的内在特性,限制细胞机制的研究,疾病诊断和细胞疗法,“SMART研究科学家Vijay Raj Singh博士和麻省理工学院LBRC首席研究员Zahid Yaqoob博士说。“利用共焦反射干涉显微镜,我们可以研究生物细胞的核力学,而不会影响它们的天然特性。”

虽然科学家可以在几分钟内研究大约一百个细胞,但他们相信该系统可以在未来进行升级,以提高数万个细胞的通量。

“今天,许多疾病机制还没有被完全理解,因为我们缺乏一种方法来研究细胞在受到压力时细胞核的变化,”SMART BioSyM首席研究员,麻省理工学院教授,​​LBRC麻省理工学院院长Peter So博士说。“例如,人们通常不会死于原发性癌症,而是死于癌细胞从原发部位转移后形成的继发性癌症 - 并且医生不知道为什么癌症变得具有攻击性以及何时发生。核力学起着至关重要的作用。在癌症转移中的作用,因为癌细胞必须“挤压”通过血管壁进入血流并再次进入新的位置。这就是为什么研究核力学的能力对于我们对癌症形成,诊断的了解非常重要。和治疗。“

使用新的干涉显微镜,LBRC的科学家正在研究癌细胞,当它们受到机械应力时,特别是在外渗过程中,为新的癌症治疗铺平了道路。此外,科学家还能够使用相同的技术研究“核磁共振突变”对核力学的影响,这导致罕见的遗传性疾病,如早衰导致幼儿快速衰老。

共焦反射干涉显微镜也可用于其他领域。例如,该技术具有研究完整活组织内细胞力学的潜力。通过这项新技术,科学家们可以对人体主要器官(如肝脏)内的生物过程有所了解,从而实现更安全,更准确的细胞疗法。细胞疗法是新加坡的一个主要关注领域,政府最近宣布向制造活细胞作为药物提供8000万新元。

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