人體內所有細胞通過釋放信號分子相互通信,這有助于確保組織正常運作,例如免疫系統對感染作出反應,調節細胞分裂和生存防止細胞突變等等。
這款名為“超光譜光子晶體共振技術(hyperspectral photonic crystal resonant technology)”的無標記高通量實時單細胞信號篩選設備讓光在傳感器表面來回移動,振蕩光幫助檢測和量化單個細胞分泌的信號分子,以觀察隨時間變化的細胞行為。
約克大學物理與電子工程系的José Juan-Colás博士說:“科學家必須觀察成千上萬甚至上百萬個細胞以了解它們如何通信,為了檢測任何故障,專家們需要在單個細胞水平看到正在發生什么。”
“這就是我們開發基于光的高通量技術以探究每個細胞正在發生哪些變化的初衷。”
現在,科學家們可以在單細胞水平檢查癌癥和監控血凝塊形成的關鍵變化,這種早期檢測方法對提高患者生存率是必要的。
約克大學生物學教授Ian Hitchcock說:“許多疾病都始于單個細胞的突變,但是能夠深入到這個水平進行檢測的技術方法十分有限。”
可用于活體細胞研究的新技術正在幫助我們回答導致整個組織疾病的單個細胞水平變化,以及我們能夠采取什么措施來預防它。
目前,研究小組正在進一步開發,目的是使其應用于臨床。
“我們現在可以近距離地理解細胞之間信號分子如何調節人類疾病,”約克大學物理系的Thomas Krauss教授說。
長期目標是開發基于這種技術的早期臨床診斷工具,還有可能幫助藥物開發公司避免不必要的藥物不良反應。
原文檢索:Quantifying single-cell secretion in real time using resonant hyperspectral imaging,Proceedings of the National Academy of Sciences
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