实时时空对细胞外信号分子的测量使用Aptamer开关-合凝矩阵
Chan Ho Park1,2,3, Ian A P Thompson1,2, Sharon S Newman4
1Department of Electrical Engineering, Stanford University, Stanford, CA, 94305, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 10, 2023
概括
研究人员开发了一种新的阿普塔默-凝系统,用于实时,二维光测量分泌的信号分子. 这一突破使得细胞通信的精确监控成为可能,进步了我们对生物过程的理解.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 细胞通信依赖于分泌的分子,但目前的测量方法缺乏化学特异性和时间分辨率.
- 精确监测这些信号传递过程对于理解发育,新陈代谢和免疫是至关重要的.
研究的目的:
- 开发一种新型的阿巴胺结合凝矩阵,用于连续,实时的2D光测量特定的分泌分析物.
- 通过对Dictyostelium discoideum中的细胞间循环腺3',5'-单酸盐 (cAMP) 信号进行成像来证明系统的能力.
主要方法:
- 设计的阿普塔默开关显示出快速和可逆的光变化,以响应特定的分析物,如cAMP.
- 集成的多个aptamer开关具有不同的动态范围来测量广泛的度光谱.
- 在细胞培养和光显微镜的生物相容矩阵中嵌入了aptamer-hydrogel系统.
主要成果:
- 实现了第一次实时对振荡cAMP信号的直接测量,与之前的间接发现相关联.
- 在一个单一的实验中,成功测量了三种数量级的cAMP度.
- 证明了对其他分泌的分子普遍应用的潜力.
结论:
- 胺-凝系统为实时可视化细胞外信号提供了一个强大的新工具.
- 这项技术可以适应测量各种分泌的分子,提供对细胞相互作用和生物反应的见解.
- 能够直接可视化细胞外信号传递过程及其触发的生物效应.
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