Räumliche Licht-Interferenz-Mikroskopie Messen können alle Arten von Zellwachstum

Universität von Illinois-Forschern geben eine helle Antwort zur schweren Frage des Zellwachstums.

Leitung von Elektro-und Computertechnik professor Gabriel Popescu, die das Forscherteam entwickelt ein neues bildgebendes Verfahren namens spatial light-Interferenz-Mikroskopie (SLIM), die Messen kann-Zell-Masse mit zwei Lichtstrahlen. Beschrieben in den Proceedings of the National Academy of Sciences, die SCHLANKE Technik bietet einen neuen Einblick in das viel diskutierte problem, ob die Zellen wachsen mit einer Konstanten rate oder exponential.

SLIM ist extrem empfindlich, quantitativ Messen Masse mit femtogram Genauigkeit. Durch Vergleich, ein micron-sized-droplet-Wasser wiegt 1,000 femtograms. Es kann Messen, das Wachstum einer einzelnen Zelle, und sogar Stofftransport innerhalb der Zelle. Doch die Technik ist vielseitig einsetzbar.

„Ein bedeutender Vorteil über bestehenden Methoden ist, dass wir Messen können alle Arten von Zellen, Bakterien -, säugetier-Zellen, adhärente Zellen, die nicht-adhärenten Zellen, einzelne Zellen und Populationen,“ sagte Mustafa Mir, ein student im Aufbaustudium und ersten Autor des Papiers. „Und all dies unter Beibehaltung der Empfindlichkeit und der quantitativen Informationen, die wir bekommen.“

Im Gegensatz zu den meisten anderen cell-imaging-Techniken, SCHLANK – eine Kombination von Phasen-Kontrast-Mikroskopie und Holographie – braucht keine Flecken oder sonstige Besondere Vorbereitung. Da ist es völlig nicht-invasive, können die Forscher Zellen studieren, wie Sie gehen über Ihre natürlichen Funktionen. Es nutzt weißes Licht und können kombiniert werden mit traditionellen, Mikroskopie-Techniken, wie Fluoreszenz -, monitor-Zellen, wie Sie wachsen.

„Wir waren in der Lage zu kombinieren, die eher traditionellen Methoden, die mit unserer Methode, denn dies ist nur ein add-on Modul zu einem kommerziellen Mikroskop,“ Mir sagte. „Biologen können alle Ihre alten tricks und fügen Sie einfach unser Modul an der Spitze.“

Weil der SLIM-Empfindlichkeit, die Forscher konnten beobachten Zellen Wachstum durch die verschiedenen Phasen des Zellzyklus. Sie fanden heraus, dass säugetier-Zellen klares exponentielles Wachstum nur während der G2-phase des Zellzyklus, nach der die DNA repliziert, und bevor sich die Zelle teilt. Diese Informationen hat große Auswirkungen nicht nur für die Biologie, aber auch für Diagnostik, drug development and tissue engineering.

Die Forscher hoffen, Sie wenden Ihre neuen Kenntnisse in das Wachstum der Zellen zu verschiedenen krankheitsmodellen. Zum Beispiel, Sie verwenden möchten, um SCHLANK zu sehen, wie das Wachstum variiert zwischen normalen Zellen und Krebs-Zellen, und die Auswirkungen der Behandlungen auf das Wachstum.

Popescu, Mitglied des Beckman Institute for Advanced Science and Technology an der U. von I., etablieren SCHLANK wie eine freigegebene Ressource auf die der Illinois campus, in der Hoffnung zu nutzen, die Flexibilität für Grundlagen-und klinische Forschung in einer Reihe von Bereichen.

„Es könnte verwendet werden, in vielen Anwendungen in der life-sciences-und Materialwissenschaften“, sagte Popescu, der auch ein professor von Physik und von Biotechnik. „Die interferometrische Informationen übersetzen können, die Topographie des Silizium-wafers) oder Halbleiter. Es ist wie ein iPad – wir haben die hardware, und es gibt eine Reihe von verschiedenen Anwendungen gewidmet, die zu spezifischen Problemen der Zinsen zu den verschiedenen Labors.“

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