新方法分离单个细胞发达

在癌症研究中,所有这一切都归结到一个细胞。

在过去的十年里,癌症研究人员关注这样一个事实,一个人从肿瘤细胞可以用来执行分子分析,揭示重要线索关于癌症的发展,如何传播,以及它如何可能是有针对性的。

有鉴于此,布朗大学的一组研究人员开发了一个先进的方法分离单个细胞从复杂组织。在发表的一项研究科学报告,他们展示不仅导致高质量的方法,完整的单个细胞,但也优于标准的隔离方法在劳动方面,成本和效率。

的挑战是开发一个技术使研究人员能够更快速、轻松地分离细胞活检,癌组织准备进行分析,研究作者和导演Anubhav Tripathi说在布朗大学生物医学工程。

“从技术角度来说,没有什么比现在这个市场上,“Tripathi说。“这项技术将是有用的对于那些寻找答案利用基因组学、蛋白质组学、转录组——它不仅会使这些诊断和治疗调查更加容易,但也将节省研究人员的时间和精力。”

特里帕西说,除了临床应用,该技术将是有用的在生物医学应用组织工程和细胞培养等。

在单细胞分析中,使用先进的测序技术来获取单个细胞的遗传特征。这是特别适用于肿瘤组织,罕见突变可以转移和治疗反应的结果。单细胞分析的临床应用的主要限制是很难孤立单一的细胞从复杂组织,合作者Nikos Tapinos说,布朗的神经外科和神经科学副教授。

Tapinos描述一个典型的工作流使用脑部肿瘤的例子:一块肿瘤会删除在手术室和带到实验室,研究人员将使用一个过程涉及酶从散装组织样本中提取核酸,然后集体进行基因测序。

这个过程导致了低分辨率的,可能不准确的基因读数和穷人发现罕见的细胞类型,Tapinos说。这些信息的损失的后果可以是深远的,他指出,包括病人误诊的可能性,创造了一个巨大的时间差从病人肿瘤时,细胞准备RNA序列。

“这是一个巨大的需要的技术,允许组织从病人和,几分钟后,结果是可行的,健康的单个细胞的RNA可以孤立的,“Tapinos说。“这正是这个新过程。”

电力在酶的优点

在新的流程,组织活检是放置在两个平行板电极之间的液体容器。应用于酶,而是电场波动在液体中创建相反的力量。这些力量导致组织细胞朝着一个方向相反的方向,导致他们干净地分离,或者分离。

这种方法是研究作者发明的玻璃纸韦尔奇,棕色的四年级博士生在特里帕西的实验室生物医学工程。

”博士。Tripathi已经做了很多工作在他的实验室里使用电场和微流体,”韦尔奇说。”看到电场可用于其他诊断应用程序,我们的想法做一些独特的电场,从未做过的。基于现有的研究机构的操纵生物粒子,我们制定一个假设这将如何工作。”

活检组织的新进程导致分离在5分钟——三倍酶和机械技术被特里帕西和韦尔奇在先前的研究。

方法也导致了“良好的组织分离成单个细胞,同时保留细胞生存能力,形态和细胞周期进展,提出实用的样品制备组织标本直接单细胞分析,“这项研究得出的结论。

据研究人员介绍,新方法是,至少,300%比即使是最有效的优化技术使用同步化学和机械分离。

韦尔奇说,过程的另一个优势是设备的密实度他们创造了:“在传统的工作流中,您需要使用几个不同的实验室仪器,如离心乐器,花费几千美元。这种单细胞的样品制备方法只需要一个单独的设备。”

研究小组已经对美国和全球专利申请相关的设备和方法,布朗的协助下技术创新,大学的技术转移办公室。

中使用的样本研究牛肝组织,三阴性乳腺癌细胞和人体临床胶质母细胞瘤组织。研究小组现在炼油技术和开发出一种设备,这种设备将能够迅速和有效地处理多个不同的小规模组织活检样本,以非常低的成本。

这项新研究解释了科学依据这一过程中,韦尔奇说。“现在我们正致力于一种新型设备,专门面向在创建这个高度优化的系统使用这种物理现象。”

”研究人员可以简单地按下一个按钮,几分钟后,他们需要的单个细胞进行分析,“Tapinos说。“这真的很神奇。”

参考:韦尔奇EC, Yu H, Barabino G, Tapinos N,特里帕西a电场促进快速和高效的组织成可行的单一细胞的分裂。Sci代表。2022;12 (1):10728。doi:10.1038 / s41598 - 022 - 13068 - 6

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