Ikke-invasivt intracellulært termometer med fluorescerende proteiner

Et hold fra Institute of Photonic Sciences (ICFO) har udviklet en teknik til at måle interne celletemperaturer uden at ændre deres stofskifte. Denne opdagelse kan være nyttig, når man skelner sunde celler fra kræftceller, samt lære mere om cellulære processer.

Temperaturen styrer mange af cellens livsprocesser, såsom spaltning og stofskifte. Et europæisk forskerhold ledet af Institute of Photonic Sciences (ICFO), som har Severo Ochoa-mærket for fremragende kvalitet, har udgivet en ikke-invasiv metode, der giver hurtigere, mere præcise data fra måling af intracellulær varme fra grønne fluorescerende proteiner (GFP) i journalen Nano bogstaver .

"Et unikt kendetegn ved vores metode er, at den ikke ændrer nogen cellulær proces" Romain Quidant, ICFO-forsker og studiekoordinator, forklarer SINC. I modsætning til andre teknikker, denne metode stresser eller ændrer ikke cellens adfærd, da den ikke behøver at blive indsat i nogen molekyler eller andre syntetiske nanoobjekter, der er følsomme over for den indre temperatur.

Et af de mest lovende resultater er en bedre forståelse af cellulære processer, såsom dem, der er involveret i metastaser. Desuden, muligheden for at få information om intracellulær temperatur kunne bruges til at "adskille normale celler fra kræftceller hurtigt, ikke-invasiv måde" Sebastian Thompson Parga, ICFO-forsker og medforfatter til projektet.

Information udledt af temperatur

Fra intracellulær temperatur, vi kan udlede, hvordan den energi, som kroppen bruger i den ukontrollerede spredning af kræftceller, flyder.

I denne tværfaglige undersøgelse, biologi bruger fysiske målinger af energitransmission til at studere processer såsom genekspression, stofskifte og cellespaltning.

Den anvendte teknik er kendt under navnet 'fluorescenspolarisationsanisotropi' (FPA), da den tillader forskellen i polarisering mellem lys, som fluorescerende molekyler modtager, og det, som de udsender senere, skal måles. Med Quidants ord, "denne forskel i polarisering (anisotropi) er direkte forbundet med rotationen af ​​GFP-molekylerne og derfor med temperaturen".

Den grønne fluorescens af proteinerne har en belønning

Forfatterne af undersøgelsen sikrer, at biologer vil være i stand til at implementere denne teknik i eksperimentelle opstillinger og opnå celletemperaturen som en anden observerbar detalje. I 2008 når Osamu Shimomura, Martin Chalfie og Roger Y. Tsien vandt Nobel Kemiprisen for at opdage og udvikle GFP, de løste mange komplikationer i biomedicinsk forskning.

Inden for molekylærbiologi, forskellige teknikker er blevet foreslået til at overvåge indre celletemperatur, disse forskere fandt begrænsninger i måling af intensiteten og spektret af dets fluorescens.

Desuden, muligheden for at måle intracellulær aktivitet kunne etablere grundlaget for at udvikle et område, der ikke er bredt undersøgt:termisk biologi på celleniveau.

Ifølge forfatterne af undersøgelsen, det følgende trin er at forbedre metodens følsomhed og opløsning. For at opnå det, forskerne arbejder på at finjustere egenskaberne af de fluorescerende proteiner og optimere dets 'termometer's detektionsmetode.