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      分子顯微鏡讓科學(xué)家們能夠在單細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行分析
      
			
      
				2018-12-23 13:02:16
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      分子顯微鏡讓科學(xué)家們能夠在單細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行分析,新技術(shù)可以識(shí)別區(qū)分健康細(xì)胞和患病細(xì)胞的蛋白質(zhì)
      

      分子顯微鏡讓科學(xué)家們能夠在單細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行分析
      

      了解蛋白質(zhì)如何在個(gè)體人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用可以告訴我們這些細(xì)胞是否會(huì)存活，死亡或出現(xiàn)故障 - 這些信息可以作為疾病的早期預(yù)警。但是很難得到這樣詳細(xì)的信息，因?yàn)榻裉斓姆治龇椒ㄐ枰獢?shù)百到數(shù)千個(gè)細(xì)胞的最小樣本。然而，現(xiàn)在，太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)的研究人員開發(fā)了一種“分子顯微鏡”，用于檢測(cè)和鑒定僅少數(shù)細(xì)胞甚至單個(gè)細(xì)胞樣品中的蛋白質(zhì)，并用它來區(qū)分患病和健康組織。
      

      新設(shè)備可以分析比其他蛋白質(zhì)識(shí)別技術(shù)所需的組織樣本小500倍的組織樣本。在一項(xiàng)測(cè)試中，科學(xué)家使用該工具在單個(gè)人肺細(xì)胞中檢測(cè)大約650種蛋白質(zhì)。另一方面，他們用它來檢查實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中的人胰腺組織的小樣本，以確定組織是糖尿病還是健康的。(患病的胰腺細(xì)胞可以阻止胰島素的產(chǎn)生，導(dǎo)致I型糖尿病。)研究人員還利用該技術(shù)從少數(shù)健康的人類大腦，肺，肝和子宮細(xì)胞中鑒定出數(shù)千種蛋白質(zhì)。他們希望這種方法能夠?yàn)榧膊砀嗅槍?duì)性和個(gè)性化的治療方法。
      

      該系統(tǒng)首先在蝕刻到玻璃芯片表面的微小孔中收集組織樣品。然后，機(jī)械臂將用于提取和分離蛋白質(zhì)的化學(xué)試劑液滴分配到每個(gè)空腔中。然后科學(xué)家使用一種稱為質(zhì)譜儀的裝置來識(shí)別蛋白質(zhì)。
      

      到目前為止，蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)只能提供更大樣本的整體視圖，而不是單細(xì)胞或非常小細(xì)胞簇中蛋白質(zhì)的詳細(xì)信息。“我們現(xiàn)在可以從大海撈針中分離和分析各個(gè)針頭，而在我們不得不一起分析針頭和干草堆之前，”化學(xué)家Ryan Kelly說。他和他的同事Ying Zhu，當(dāng)時(shí)都在PNNL，共同撰寫了今年夏天在Angewandte Chemie發(fā)表的這項(xiàng)研究。
      

      使用這么小的樣品很困難的主要原因是因?yàn)樵诿總€(gè)加工步驟中會(huì)丟失一些材料。新系統(tǒng)通過使用最小化蛋白質(zhì)可能粘附的表面積的孔來解決這個(gè)問題。沒有參與這項(xiàng)工作的馬里蘭大學(xué)化學(xué)家David Goodlett稱這是一個(gè)令人興奮的進(jìn)步。他說，科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出“這個(gè)問題的優(yōu)雅解決方案”。
      

      研究人員現(xiàn)在正在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)來識(shí)別在前列腺癌患者血流中循環(huán)的單個(gè)腫瘤細(xì)胞中的蛋白質(zhì)。檢測(cè)這些細(xì)胞中的這些細(xì)節(jié)的能力可以幫助解釋為什么一些不健康的組織變得對(duì)藥物具有抗性。
      
			

			
        
      
			
      
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