یک تیم از محققان تا به توسعه یک روش جدید به نقشه سه بعدی نیروهایی که خوشه ای از سلول های انسان اعمال خود را در اطراف محیط. این روش به طور بالقوه می تواند کمک به دانشمندان در درک بهتر چگونگی بافت, فرم, چگونه زخم های التیام و یا چگونه تومور گسترش یافته است.

“ما می دانیم که راه گروه از سلول های تعامل با ماتریکس خارج سلولی مهم است و ما می خواهیم به درک دستورالعمل ها است که به این خوشه را تبدیل به سازمان به مانند بافت معماری و یا معادل آن برای تبدیل شدن به آشفته مانند تهاجمی تومور” گفت: Ian Y. Wong, دستیار استاد در دانشگاه براون, دانشکده فنی و مهندسی و نویسنده مسئول مقاله توصیف کار در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم. “این روش به ما می دهد یک راه به مشخصات مکانیکی این تعاملات بین سلول و ماتریکس در راه است که ما نمی تواند قبل از.”

روش جدید با استفاده از میکروسکوپ نیروی کشش (TFM) یک روش تصویربرداری است که به طور گسترده ای استفاده می شود به مطالعه نیروهای اعمال شده توسط تک سلول. به TFM اندازه گیری, محققان, محل سلول های درون biomaterials که شبیه یک ماتریکس خارج سلولی و حاوی هزاران نفر از کوچک فلورسنت دانه. با ردیابی حرکت مهره ها به عنوان سلول حرکت در داخل ژل محققان می تواند رکورد راه است که در آن سلول هل دادن و کشیدن و چرخاندن نوع ماده بیولوژیکی در سه بعد.

هدف از این تکنیک جدید را TFM به خرس در چند سلولی خوشه.

“ما می دانیم که تومورها برای مثال تمایل به فضایی ناهمگن با سلول های رفتار متفاوت در طول یک تومور” گفت: co-اولین نویسنده سوزان لگت که رهبری این تحقیقات در حالی که یک دانشجوی دکتری در قهوه ای است و در حال حاضر یک پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه پرینستون. “پس elucidating رفتارهای ناهماهنگ در سراسر خوشه ای چند سلولی است چیزی که مهم است در یک بالينی زمینه.”

انجام این کار آسان نبود اما. گروه از سلول های هر رفتار متفاوت می توانید به سرعت ایجاد یک تجزیه و تحلیل کثیف و مبهم. یکی از چالش های که در برخورد با بزرگ سه بعدی مجموعه داده است که چگونه به تصویر کشیدن آنها را در یک راحت و سریع و خواننده پسند فرمت. بنابراین لگت و همکاران او آمد تا با آنچه به آنها تماس بگیرید دارت (جابه جایی آرایه از ارائه tractions را تشکیل می دهند) که عملا تقسیم حجم در اطراف هر خوشه به 16 مناطق متمایز. نقشه برداری نیروهای که تسلط هر یک از این مناطق به یک “DART-هیئت مدیره” نمایش تکنیک می توانید ضبط متفاوت نیروها در بازی درون یک خوشه در آسان-به-تفسیر با فرمت. این روش شبیه به روش سه بعدی زمین ویژگی های به تصویر کشیده شده در چشم انداز مشترک و یا پیاده روی, نقشه, محققان می گویند.

Co-اولین نویسنده Mohak پاتل که او نیز یک دانشجوی دکتری در قهوه ای در مکانیک جامدات و علوم کامپیوتر کمک کرد تا این تیم برای ساده کردن پردازش تصویر نیاز به پیگیری فلورسنت دانه های تعبیه شده در این نوع ماده بیولوژیکی. که ساده را قادر می سازد روش به تصویر بسیاری از خوشه ها در یک زمان خاص در 96-به خوبی کشت سلول و صفحات. که توان بالا که تا به حال نشده است امکان پذیر است که قبلا باعث می شود این روش حتی قوی تر, محققان می گویند.

به اعتبار آنها به روش محققان کشت خوشه های پستانی سلول. در برخی از خوشه محققان با استفاده از یک دارو برای تحریک آنچه شناخته شده به عنوان اپیتلیال به مزانشيمی انتقال (EMT). این یک فرایند است که توسط آن جمع و جور و نسبتا مطیع سلول های اپی تلیال تبدیل به طویل و بسیار همراه سلول های مزانشيمی. در این مطالعه محققان قادر به ایجاد نیروی مجزا امضا برای اپیتلیال خوشه مزانشيمی خوشه و خوشه هایی که در یک گذرا دولت در بین این دو است. از این تیم قادر به آموزش یادگیری ماشین الگوریتم است که می تواند با دقت شناسایی خوشه از هر گروه.

این تیم می گوید: این روش می تواند یک تنوع از برنامه های کاربردی از پایه زیست شناسی پژوهش بالینی تحقیقات سرطان و یا دقیق پزشکی است. “اساسا در هر محیط که در آن سلول ها نیاز به حرکت در یک ماتریکس خارج سلولی ما می توانیم با استفاده از این روش به دنبال الگوهای گفت:” همکاری نویسنده مسیحی Franck استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه ویسکانسین مدیسون.

این تکنیک می تواند مورد استفاده برای مطالعه organoids کوچک خوشه ای از سلول ها که معماری و تابع تقلید بافت ها و ارگان های بدن است. این رویکرد مبتنی بر کشت اولیه سلول های انسانی در یک ظرف در سفارش به صفحه شخصی دارو و درمان. “شما می توانید تصور کنید جداسازی بیمار از سلول های تومور بیوپسی کشت آنها را در 96 خوبی سپس درمان با داروهای مختلف برای دیدن اینکه آیا آنها تاثیر می گذارد که چگونه این سلول های مهاجرت و تقسیم” وانگ گفت.

این تیم ساخته شده است که کد پشت روش آزادانه در دسترس آنلاین به این امید که دیگر محققان را در پیدا کردن راه های خلاقانه برای استفاده از آن.

دیگر نویسندگان در این مقاله به توماس والنتین لنا گمبا, Amanda S. Khoo و ساناز کندال ویلیامز. این کار با حمایت موسسه ملی بهداشت از طریق موسسه ملی سرطان نوآورانه مولکولی تجزیه و تحلیل فن آوری های برنامه (R21CA212932), موسسه ملی پزشکی عمومی علم را COBRE, مرکز تحقیقات سرطان, توسعه (P30GM110759) و موسسه ملی علوم بهداشت محیط زیست, آموزش گرانت در زیست شناسی (T32ES007272).

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de