UTSW研究者构建功能强大的三维显微镜,创建图像的癌细胞

德克萨斯大学西南医学中心的研究者们设计并建造了一个显微镜能够创造高分辨率,3 d图像在现实生活的癌细胞,可控的微环境。“没有显微镜,让我们看看活细胞与这个分辨率和精度控制的微环境。

现在我们可以创建3 d图像的癌细胞和记录通过信号如何与微环境,”博士说Gaudenz Danuser,主席莉达希尔西南大学生物信息学和通讯作者的详细项目本周发表的一项研究细胞发育。

这种方法使研究者研究细胞微环境控制的详细级别,应该加快发现在许多领域的生物,Danuser博士解释道。“这是一个双光子,纸张显微镜,允许三维成像方法的细胞生理上现实的微环境,深处”里特•Fiolka博士说,西南大学细胞生物学的教练和其他研究的通讯作者。

使用新的显微镜和软件,研究人员创建详细的3 d图像形状和皮肤肺癌细胞穿过组织发展。他们还创建了图片和电影的关键信号分子的动态激活(pi3激酶)参与许多细胞过程。

新生物显微镜是为了解决一个长期存在的问题:需要人为地限制细胞——通常压扁到玻璃板的两个维度——为了图像清晰。图像清晰度和环境之间的权衡现实主义已经存在几个世纪以来,研究者解释说。

“众所周知,微环境深刻影响基因表达和细胞的行为,但没有大规模生产显微镜可以观察细胞在现实条件下,“Fiolka博士说。“医学研究的实用价值取决于准确的实验室实验可以重现生理上现实的环境。”

图像浏览与传统显微镜是锋利的水平面,但更模糊的截面沿着第三维,他补充说。这个双光子纸张显微镜,研究人员可以在任何方向,看到一个崭新的形象。研究人员称他们的新方法“微环境意识成像。”

”这种方法将为研究人员创造机会观察亚细胞水平在不影响微环境控制,这将打开一个窗口在细胞生物学解决根本问题,“Danuser博士说,握着帕特里克·e·自己杰出的椅子上的基本的生物医学科学。

研究者设计了新的显微镜,科学家可以小心地控制微环境和改变环境来研究细胞与组织。这是现实,但不应该叫做自然。唯一真正的自然环境是身体内,那里有太多的变量为控制实验,Danuser博士解释道。

这种新方法创造的图像差异从先前的二维玻璃图像。例如,皮肤癌细胞显示薄,细长的突起看玻璃盘子。这些细胞在三维微环境,而不是显示圆形的突起称为水泡,但为时过早说如果这些气泡参与癌症细胞运动、扩散,耐药性,或完全不同的东西。

研究主要作者Erik韦尔夫博士,助理教练,梅根·德里斯科尔博士和博士后研究员。两人都在美国细胞生物学的研究,现在在生物信息学莉达希尔部门工作,这是旨在帮助大学捕捉和解释大量数据创建的新技术。生物信息学的团队经常包括生物学家、生物物理学家,软件工程师,这项课程。

合作者是凯文·迪恩博士和克劳迪娅·谢弗博士,博士后研究人员在生物信息学。也有助于研究人员来自佛罗里达州立大学和斯坦福大学。
本研究支持由德克萨斯癌症预防研究所(CPRIT)和美国国立卫生研究院。