يتيح المجهر الجزيئي للعلماء النظر داخل الخلايا المفردة
يتيح المجهر الجزيئي للعلماء النظر داخل الخلايا المفردة
فيديو: يتيح المجهر الجزيئي للعلماء النظر داخل الخلايا المفردة
فيديو: أجسادنا تحت المجهر .. حقا شئ مذهل سبحان الخالق المبدع 2023, شهر فبراير
Anonim

يمكن للتقنية الجديدة تحديد البروتينات التي تميز الخلايا السليمة عن الخلايا المريضة.

يتيح المجهر الجزيئي للعلماء النظر داخل الخلايا المفردة
يتيح المجهر الجزيئي للعلماء النظر داخل الخلايا المفردة

إن معرفة كيفية تصرف البروتينات داخل الخلايا البشرية الفردية يمكن أن يخبرنا ما إذا كانت هذه الخلايا ستعيش أو تموت أو تتعطل - معلومات يمكن أن تكون بمثابة إنذار مبكر للمرض. لكن يصعب الحصول على مثل هذه المعلومات التفصيلية لأن الأساليب التحليلية الحالية تتطلب عينات دنيا من مئات إلى آلاف الخلايا. الآن ، ومع ذلك ، فقد طور الباحثون في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL) "مجهرًا جزيئيًا" لاكتشاف وتحديد البروتينات داخل عينات من عدد قليل من الخلايا - أو حتى خلية واحدة - واستخدموه للتمييز بين الأنسجة المريضة والأنسجة السليمة..

يمكن للجهاز الجديد تحليل عينات الأنسجة أصغر 500 مرة من تلك المطلوبة لتقنيات تحديد البروتين الأخرى. في أحد الاختبارات ، استخدم العلماء الأداة لاكتشاف ما يقرب من 650 بروتينًا في خلية رئة بشرية واحدة. في حالة أخرى ، استخدموها لفحص عينات صغيرة من أنسجة البنكرياس البشرية في طبق المختبر لتحديد ما إذا كانت الأنسجة مصابة بداء السكري أم صحية. (يمكن لخلايا البنكرياس المريضة أن تمنع إنتاج الأنسولين مسببة داء السكري من النوع الأول). كما استخدم الباحثون هذه التقنية لتحديد آلاف البروتينات المأخوذة من أعداد صغيرة من خلايا الدماغ والرئة والكبد والرحم البشرية السليمة. إنهم يأملون أن يؤدي هذا النهج إلى علاجات أكثر استهدافًا وشخصية للأمراض.

صورة
صورة

يقوم النظام أولاً بجمع عينات الأنسجة في آبار صغيرة محفورة في سطح رقاقة زجاجية. ثم تقوم الذراع الآلية بتوزيع قطرات من الكواشف الكيميائية - لاستخلاص البروتينات وعزلها - في كل جوف. ثم يستخدم العلماء جهازًا يسمى مطياف الكتلة للتعرف على البروتينات.

حتى الآن ، يمكن أن توفر تقنيات تحديد البروتين نظرة شاملة فقط لعينات أكبر بدلاً من معلومات مفصلة حول البروتينات في الخلايا المفردة أو مجموعات الخلايا الصغيرة جدًا. يقول الكيميائي رايان كيلي: "يمكننا الآن عزل وتحليل الإبر الفردية من كومة القش ، بينما كان علينا قبل ذلك تحليل الإبر وكومة القش معًا". شارك هو وزميله Ying Zhu ، وكلاهما في PNNL ، في تأليف الدراسة التي نُشرت في الصيف الماضي في Angewandte Chemie.

السبب الرئيسي في صعوبة العمل مع العينات الصغيرة هو فقدان بعض المواد أثناء كل خطوة معالجة. يعالج النظام الجديد هذه المشكلة باستخدام الآبار التي تقلل من مساحة السطح التي قد تلتصق بها البروتينات. يصف ديفيد جودليت ، الكيميائي بجامعة ماريلاند والذي لم يشارك في العمل ، هذا العمل بأنه خطوة مثيرة إلى الأمام. يقول إن العلماء طوروا "حلاً أنيقًا لهذه المشكلة".

يقوم الباحثون الآن بتطبيق هذه التقنية لتحديد البروتينات في الخلايا السرطانية المفردة المنتشرة في مجرى الدم لدى مرضى سرطان البروستاتا. يمكن أن تساعد القدرة على اكتشاف مثل هذه التفاصيل الصغيرة في هذه الخلايا في تفسير سبب مقاومة بعض الأنسجة غير الصحية للأدوية.

شعبية حسب الموضوع