Onderzoekers van de Universiteit van Houston hebben een nieuwe methode bedacht om moleculen uit levende cellen te extraheren zonder de celontwikkeling te verstoren. werk dat nieuwe wegen zou kunnen bieden voor de diagnose van kanker en andere ziekten.

De onderzoekers gebruikten gemagnetiseerde koolstofnanobuisjes om biomoleculen uit levende cellen te extraheren. waardoor ze moleculaire informatie kunnen ophalen zonder de individuele cellen te doden. Een beschrijving van het werk verschijnt deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences.

De meeste huidige methoden voor het identificeren van intracellulaire informatie leiden tot de dood van de individuele cellen, waardoor het onmogelijk wordt om door te gaan met het verzamelen van informatie en het beoordelen van veranderingen in de tijd, zei Zhifeng Ren, M.D. Anderson, hoogleraar natuurkunde en hoofdonderzoeker bij het Center for Superconductivity aan de UH en hoofdauteur van het artikel. Het werk was een samenwerking tussen Ren's lab en dat van Paul Chu, T.L.L. Temple Chair of Science en stichtend directeur van het Texas Center for Superconductivity.

Andere belangrijke onderzoekers van het project waren Xiaoliu Zhang, een kankeronderzoeker bij het UH Center for Nuclear Receptors and Cell Signaling, en Dong Cai, assistent-hoogleraar natuurkunde.

Chu, een co-auteur van het artikel, zei dat de nieuwe techniek onderzoekers in staat zal stellen fundamentele informatie uit een enkele cel te halen.

"Nutsvoorzieningen, (de meeste) technieken breken veel cellen op om het materiaal in de cellen te extraheren, dus wat je krijgt is het gemiddelde over veel cellen, " zei hij. "De individuele cellen kunnen verschillen, maar je kunt niet precies zien hoe ze werken."

De onderzoekers zeiden dat de stappen die in de paper worden beschreven een proof of concept bieden. Ren zei dat de volgende stap "meer studie van de biologische en chemische processen van de cel zal zijn, meer analyse."

De eerste resultaten zijn veelbelovend voor de biogeneeskunde, hij zei. "Dit laat zien hoe nanowetenschap en nano-engineering het medische veld kunnen helpen."

Cai zei dat de nieuwe methode nuttig zal zijn voor het screenen van kankergeneesmiddelen en carcinogenese, evenals voor studies waarmee onderzoekers informatie uit afzonderlijke cellen kunnen halen, vervanging van eerdere bemonsteringsmethoden die de cellulaire diversiteit uitgemiddelden en de specificiteit van de biomarkerprofielen verdoezelen.

In de krant, de onderzoekers leggen hun reden voor het werk uit - de meeste methoden voor het extraheren van moleculaire informatie resulteren in celdood, en degenen die de cel sparen, hebben speciale uitdagingen, inclusief beperkte efficiëntie.

Deze methode is relatief eenvoudig, waarbij het gebruik van gemagnetiseerde koolstofnanobuizen als transporteur en een polycarbonaatfilter als collector vereist is, zij melden. Voor het experiment werden cellen van een menselijke embryonale nierkankercellijn gebruikt.

Het werk bouwt voort op een paper uit 2005 gepubliceerd door Ren's groep in Nature Methods, die vaststelde dat gemagnetiseerde koolstofnanobuisjes moleculaire ladingen in cellen kunnen afleveren. Het huidige onderzoek gaat nog een stap verder om moleculen uit cellen te verplaatsen door ze magnetisch door de celwanden te drijven. De koolstofnanobuisjes werden gekweekt met een plasma-versterkt chemisch dampdepositiesysteem, met magnetische nikkeldeeltjes ingesloten aan de uiteinden. Er werd ook een laag nikkel afgezet langs het oppervlak van individuele nanobuisjes om de nanobuisjes in staat te stellen een celwand te penetreren die door een magneet wordt geleid.