Spinning-Prismen-Mikroskop hilft sammeln der Stammzellen für die regenerative Medizin
Pluripotente Stammzellen sind entscheidend für die regenerative Medizin, aber bessere screening-Methoden sind notwendig, um zu isolieren, sicher und effektiv-Zellen für den medizinischen Einsatz. Forscher an der Universität Tsukuba entwickelt, die eine neue Mikroskopie-Technik, die identifiziert Stammzellen mit den größten transformativen Potenzial bezogen auf das Ausmaß der mitochondrialen Aktivität, die in jeder Zelle. Die Technologie verfügen über eine optimierte screening-Instrument für frühen Stadium der Identifizierung von Stammzellen mit dem größten medizinischen Potenzial.
Pluripotente Stammzellen (PSCs) verwandeln kann in jede Art von Zelle im menschlichen Körper. Dieses einzigartige Anwesen bietet Ihnen ein enormes Potenzial für die regenerative Medizin, wie Stammzellen könnten schließlich verwendet werden, um Gewebe ersetzen, die verloren werden als Ergebnis von degenerativen Erkrankungen oder von Verletzungen. Nicht alle Stammzellen sind gleich, obwohl, und einige sind besser als andere bei der Differenzierung in das gewünschte Gewebe. In einer Studie In Scientific Reports, einer Forschungs-Gruppe, zentriert an der Universität von Tsukuba beschreibt eine verbesserte Art von Mikroskop identifizieren können, dass die einheitlichen Ansprechpartner die meisten wahrscheinlich zu Unterziehen transformation und bieten daher das größte potential, den medizinischen nutzen.
„Wenn Stammzellen für medizinische Zwecke benutzt werden, es ist unglaublich wichtig, dass die richtige Art von PSCs ausgewählt sind, von Anfang an,“ corresponding author Koji Hisatake erklärt. „Zellen, die geringe Pluripotenz sind nicht besonders effektiv, nachdem er transplantiert bei einem Patienten. Noch schlimmer, in einigen Fällen besteht die Gefahr, dass Sie sich bilden können Tumoren. Unser Ziel war die Verbesserung auf früheren Mikroskopie-Techniken, so dass wir tun können, einen besseren job bei der Isolation von Stammzellen mit hoher Pluripotenz, die eher als sicher und wirksam für den therapeutischen Einsatz.“
Traditionell ein strenger Prozess benötigt zum herausfiltern von potenziell problematischen Zellen aus dem medizinisch vorteilhaft diejenigen. Dies beinhaltet Häufig die Färbung von Zellen oder beschriften Sie Sie mit speziellen fluoreszierenden Marker—invasive Prozesse, die beschädigen oder zerstören Stammzellen.
Die Forscher an der Tsukuba nahm eine andere Wende zusammen. Sie entwickelten eine modifizierte form des differential-Interferenz-Kontrast (DIC) – Mikroskopie, ein nicht-invasive Ansatz, der Häufig verwendet wird, um Blick auf die Zellen. Ihre neue Technik, die geprägt phasenverteilung (PD) – imaging von der Gruppe, nimmt DIC einen Schritt weiter und bietet eine höhere Auflösung auf zellulärer Ebene.
„Das grundlegende Prinzip hinter DIC ist, dass die Zellstrukturen sichtbar gemacht werden kann, weil Sie jedes Licht zu streuen ein wenig anders,“ Studienleiter Ken Nishimura erklärt. „Diese Unterschiede sind erfasst mit Kristall-Prismen, die polarisieren Lichtwellen, wie Sie Reisen durch das Mikroskop. Unsere PD-Mikroskop funktioniert ähnlich, ist aber einzigartig, dass die Prismen sind tatsächlich beweglich. Dies lässt uns erfassen zwei verschiedene Bilder der Zelle, die im rechten Winkel aus einander, und dann verschmelzen die Bilder zusammen mit einem computer. Das Letzte Bild hat eine viel höhere Detailgenauigkeit als das, was wir in der Lage sind, sich mit einem traditionellen DIC-Mikroskop. Mit PD, wir können nicht nur visualisieren, sondern auch quantifizierbar Maßnahme wichtige Strukturen in der Zelle, insbesondere der Mitochondrien.“
Sie werden sich vielleicht Fragen: warum ist es wichtig, zu Messen, eine Stamm-Zelle, die Mitochondrien?
Frühere Studien festgestellt, dass die transformative Fähigkeit von PSCs gebunden ist, wie viele—oder wie wenige—Mitochondrien, die Sie haben. Mitochondrien sind winzige Sauerstoff verschlingt, Energie-Kraftwerken der Zelle, und während die meisten Zellen sind vollgestopft mit Ihnen, hochpotenten Stammzellen in der Tat haben weniger und kleinere Mitochondrien. Das Forscherteam nutzte dieser entscheidende Unterschied, und mit der Hilfe Ihrer verbesserten imaging-system, Sie waren in der Lage, zu quantifizieren, die Ebene der Mitochondrien in jeder Zelle und verwenden Sie es als eine zuverlässige Methode zum isolieren PSCs mit dem größten medizinischen Potenzial.
