液晶显示潜力神经性疾病的检测
液晶为我们大多数人所熟悉的有些单调的东西用于制造电脑显示器和电视。即使对于科学家来说,它并不容易找到其他的方式使用它们。
现在在芝加哥大学的一组研究人员分子工程研究所(IME)是将液晶工作在一个完全意想不到的领域:作为蛋白质纤维与探测器神经性疾病,如阿尔茨海默氏病的发展。新方法的承诺一个更简单的,低成本的方法来检测这些纤维和这样做的非常早期的阶段,他们比之前有可能形成——舞台时,他们被认为是最有害的。
“这是非常重要的,一个开发技术,使我们能够检测这些所谓的淀粉样原纤维的形成当他们第一次开始成长,”胡安·德·巴勃罗说,集团的新工作。“我们已经开发出一个系统,允许我们检测在一个简单的和廉价的方式。和灵敏度极高。”
淀粉样原纤维蛋白总量与开发相关的神经性疾病包括亨廷顿氏病、帕金森病、阿尔茨海默氏症,疯牛病,在II型糖尿病,他们破坏胰岛细胞。科学家希望能够研究其形成原因治疗,这样他们就可以测试新的药物抑制其生长的影响。但纤维,被认为是最有害的太微小,使用光学显微镜。因此科学家们依赖于复杂的和昂贵的荧光或中子scattering-based技术来研究它们。
一种不同的方法
de Pablo集团采取了完全不同的方法。他们利用一个液晶响应扰动在其表面。液晶分子的科学家制作了一部电影叫做5 cb, de Pablo称为液晶研究的“果蝇”,因为它是那么好研究。然后他们应用化学物质5 cb电影导致分子排列等方式阻止光的通道。浮动的电影是一个膜的分子类似这些生物细胞的细胞膜中发现。水,最重要的是,科学家们注入分子自发形成有毒的总量。
聚合膜上生长,他们印记形成液晶下面,”de Pablo说,刘家族分子工程学教授。“液晶分子在界面变得扭曲:他们采用不同的取向,这光现在可以走。”
这种干扰在膜蛋白纤维的印记——传播通过液晶膜,实际上放大它。
纤维直径可能几十个纳米,长一百纳米,远小于血红细胞。但是他们创造的扰动由液晶放大,这样就足以在偏振光与一个简单的光学显微镜。
微观的亮点
透过显微镜,聚集的小亮点出现在黑色的海洋:明亮,让光通过液晶一直不安。“液晶实际上是报告的总量发生了什么接口,“德Pablo说。”,这些亮点变得更大,采用实际的形状纤维蛋白的形成。除了你没有看到纤维,你看到纤维液晶的反应。”
•德•巴勃罗的团队的工作发表在《华尔街日报》先进功能材料。与人合写的文章被IME科学家Monirosadat Sadati,胡里奥Armas-Perez, Jose Martinez-Gonzalez和胡安Hernandez-Ortiz Aslin Izmitli-Apik和尼古拉斯·阿伯特威斯康辛麦迪逊大学的。
他们重要的是依赖理论分子模型,既可以帮助他们通过真正的系统,帮助他们了解他们看到什么。他们现在开发的淀粉样原纤维传感器可以使实验者用滴液晶乳化而不是使用的平面概念验证实验。
de Pablo说,这将是一个很多的人更容易使用。他设想科学家最终能够测试小样本的血液或其它体液使用新的探测器,或药品研究人员把淀粉样蛋白在水里,注入他们的药物,研究药物如何影响总量的增长。
“研究II型糖尿病或阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的,这种简单的平台来执行这些测试的一小部分成本所需的荧光或中子散射将非常有用。”
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出版
de巴勃罗·JJet al。液晶使早期检测β淀粉样蛋白形成的脂质层。先进功能材料,网上公布2015年9月3日。doi: 10.1002 / adfm.201502830
