Een team van het Institute of Photonic Sciences (ICFO) heeft een techniek ontwikkeld om interne celtemperaturen te meten zonder hun metabolisme te veranderen. Deze bevinding kan nuttig zijn bij het onderscheiden van gezonde cellen van kankercellen, evenals het leren van meer over cellulaire processen.

Temperatuur regelt veel van de levensprocessen van de cel, zoals splijten en metabolisme. Een Europees onderzoeksteam onder leiding van het Institute of Photonic Sciences (ICFO), die het Severo Ochoa-keurmerk heeft, heeft een niet-invasieve methode gepubliceerd die snellere, nauwkeurigere gegevens van het meten van intracellulaire warmte van groene fluorescerende eiwitten (GFP) in het tijdschrift Nano-letters .

"Een uniek kenmerk van onze methode is dat het geen enkel cellulair proces verandert" Romain Quidant, ICFO-onderzoeker en studiecoördinator, legt het uit aan SINC. In tegenstelling tot andere technieken, deze methode belast of verandert het gedrag van de cel niet, aangezien deze niet in moleculen of een ander synthetisch nano-object hoeft te worden ingebracht dat gevoelig is voor de interne temperatuur.

Een van de meest veelbelovende resultaten is een beter begrip van cellulaire processen, zoals degenen die betrokken zijn bij metastase. Verder, de mogelijkheid om informatie te verkrijgen over de intracellulaire temperatuur zou kunnen worden gebruikt om "normale cellen in een snelle, niet-invasieve manier" Sebastian Thompson Parga, ICFO-onderzoeker en co-auteur van het project.

Informatie afgeleid van temperatuur

Van intracellulaire temperatuur, we kunnen afleiden hoe de energie die door het lichaam wordt gebruikt bij de ongecontroleerde verspreiding van kankercellen stroomt.

In dit interdisciplinaire onderzoek biologie gebruikt fysieke metingen van energietransmissie om processen zoals genexpressie, stofwisseling en celdeling.

De gebruikte techniek staat bekend onder de naam 'fluorescentiepolarisatie-anisotropie' (FPA) omdat het het verschil in polarisatie mogelijk maakt tussen licht dat fluorescerende moleculen ontvangen, en dat wat ze later uitstoten, te meten. In de woorden van Quidant, "dit verschil in polarisatie (anisotropie) is direct verbonden met het roteren van de GFP-moleculen en dus met temperatuur".

De groene fluorescentie van de eiwitten heeft een beloning

De auteurs van de studie zorgen ervoor dat biologen deze techniek in experimentele opstellingen kunnen implementeren en de celtemperatuur als een ander waarneembaar detail kunnen verkrijgen. In 2008, toen Osamu Shimomura, Martin Chalfie en Roger Y. Tsien hebben de Nobelprijs voor scheikunde gewonnen voor het ontdekken en ontwikkelen van GFP, ze losten veel complicaties in biomedisch onderzoek op.

Op het gebied van moleculaire biologie, verschillende technieken zijn voorgesteld om de interne celtemperatuur te controleren, deze onderzoekers vonden beperkingen bij het meten van de intensiteit en het spectrum van de fluorescentie.

Verder, de mogelijkheid om intracellulaire activiteit te meten zou de basis kunnen vormen voor de ontwikkeling van een gebied dat nog niet veel is bestudeerd:thermische biologie op cellulair niveau.

Volgens de auteurs van de studie, de volgende stap is om de gevoeligheid en resolutie van de methode te verbeteren. Om dat te bereiken, de onderzoekers werken aan het finetunen van de eigenschappen van de fluorescerende eiwitten en het optimaliseren van de detectiemethode van zijn 'thermometer'.