Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

3D-bilder av kreftceller i kroppen

Anonim

Å skape svulstceller: Medisinske fysikere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) har utviklet en ny metode som kan generere detaljerte tredimensjonale bilder av kroppens interiør. Dette kan brukes til å nærmere undersøke utviklingen av kreftceller i kroppen. Forskningsgruppen presenterer sine funn i Kommunikasjonsfysikk, en journal publisert av Nature Publishing Group.

annonse


Klinikere og forskere har behov for bedre forståelse av kreftceller og deres egenskaper for å gi målrettet kreftbehandling. Individuelle kreftceller blir ofte undersøkt i testrør før funnene testes i levende organismer. "Vårt mål er å visualisere kreftceller i den levende kroppen for å finne ut hvordan de fungerer, hvordan de sprer seg og hvordan de reagerer på nye terapier, " sier medisinsk fysik professor Jan Laufer fra MLU. Han har spesialisert seg på fotako-akustisk bildebehandling, en prosess som bruker ultralydbølger generert av laserstråler for å produsere treoppdimensjonale tre-dimensjonale bilder av kroppens interiør.

"Problemet er at svulstceller er gjennomsiktige. Dette gjør det vanskelig å bruke optiske metoder for å undersøke svulster i kroppen", forklarer Laufer hvis forskningsgruppe har utviklet en ny metode for å løse dette problemet: Først innfører forskerne et bestemt gen i genomet av kreftcellene. "En gang inne i cellene, produserer genet et fytokrom protein, som stammer fra planter og bakterier. Det fungerer som en lyssensor, " fortsetter Laufer. I neste trinn belyser forskerne vevet med korte lyspulser ved to forskjellige bølgelengder ved hjelp av en laser. Inne i kroppen absorberes lyspulser og omdannes til ultralydbølger. Disse bølgene kan da måles utenfor organismen, og to bilder av kroppens interiør kan rekonstrueres ut fra disse dataene.

"Den spesielle egenskapen til fytokrom-proteiner er at de endrer strukturen og dermed også deres absorpsjonsegenskaper avhengig av bølgelengden til laserstrålene. Dette resulterer i endringer i amplitude av ultralydbølgene som genereres i tumorcellene. Ingen av de andre vevskomponenter, for eksempel blodkar, har denne egenskapen - deres signal forblir konstant, sier Laufer. Ved å beregne forskjellen mellom de to bildene, opprettes et høyoppløsnings-tredimensjonalt bilde av tumorcellene, som er fri for den ellers overveldende bakgrunnskontrast.

Utviklingen av Halles medisinske fysikere kan brukes til et bredt spekter av anvendelser i preklinisk forskning og biovitenskap. I tillegg til kreftforskning kan metoden brukes til å observere cellulære og genetiske prosesser i levende organismer.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Julia Märk, Hakan Dortay, Asja Wagener, Edward Zhang, Jens Buchmann, Carsten Grötzinger, Thomas Friedrich, Jan Laufer. Dobbelbølgelengde 3D-bildeakustisk avbildning av pattedyrceller ved hjelp av et fotomerkbart fytokrom-reporterprotein . Kommunikasjonsfysikk, 2018; 1 (1) DOI: 10, 1038 / s42005-017-0003-2