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行業新聞

新型量子點增強細胞成像

時間:2018-10-11 09:37:39 來源:本站 點擊:24次


  來自伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校和梅奧診所的一組研究人員設計了一種新型分子探針,可以在沒有有機染料的情況下測量和計數細胞和組織中的RNA。該探針基于傳統的熒光原位雜交(FISH)技術,但它依賴于緊湊的量子點來照射分子和患病細胞而不是熒光染料。

  來自伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校和梅奧診所的一組研究人員設計了一種新型分子探針,可以在沒有有機染料的情況下測量和計數細胞和組織中的RNA。該探針基于傳統的熒光原位雜交(FISH)技術,但它依賴于緊湊的量子點來照射分子和患病細胞而不是熒光染料。

  


  在過去的50年里,FISH已經發展成為一個價值數十億美元的產業,因為它可以有效地對單個細胞中的DNA和RNA進行成像和計數。然而,由于染料的微妙性質,FISH有其局限性。例如,染料迅速劣化并且在三維成像方面不是很好。此外,傳統的FISH一次只能讀出幾個RNA或DNA序列?!巴ㄟ^用量子點代替染料,沒有任何穩定性問題,我們可以計算出比以前更高保真度的大量RNA,”生物工程副教授兼研究團隊成員安德魯史密斯說?!按送?,我們發現了細胞中分子標記大小的基本限制,揭示了細胞分析的新設計規則?!?/p>

  在他們于2018年10月26日出版的最新論文中,史密斯和他的團隊在Nature Communications的在線版中確定了量子點的最佳尺寸,以便有效地使用FISH協議。這一發現使基于量子點的FISH與目前用有機染料獲得的標記精度相匹配。該團隊創造了獨特的量子點,由鋅,硒,鎘和汞合金制成,并涂有聚合物?!包c的核心決定了發射的波長,而外殼決定了發出多少光,”史密斯說,他還隸屬于Micro +納米技術實驗室,卡爾伊利諾伊醫學院和材料科學系。和伊利諾伊大學的工程學院。

  這些點可以發射顏色而與粒子的大小無關,而傳統的量子點不是這種情況。這些點也足夠小(7納米),以適應可在蛋白質和細胞中的DNA之間操縱的探針,使其在尺寸上與傳統FISH探針中使用的染料更具可比性。在HeLa細胞和前列腺癌細胞的實驗中,研究人員發現基于染料的FISH細胞計數在幾分鐘內迅速下降?;诹孔狱c的FISH方法提供長期發光以允許RNA計數超過10分鐘,使得可以獲得3D細胞成像。

  “這很重要,因為細胞和組織的圖像是按照切片順序獲得的,因此后來用染料標記的切片在被成像之前就被耗盡了,”史密斯說。該研究是Mayo Illinois Alliance的一部分,伊利諾伊州的工程師直接與Mayo Clinic的臨床醫生和生物學家合作,以解決突出的醫療挑戰。Mayo Clinic Biomarker Discovery Group正致力于開發基于FISH的腫瘤活檢診斷,以提高癌癥診斷的準確性,選擇個性化治療方案,并改善預后。開發QD-FISH方法是為了滿足生物標記物組的這種需要,該組需要分析腫瘤細胞中的大量遺傳變化,當用細針獲得時,只有少量標本可用,這在前列腺癌中通常就是這種情況。 。

  該研究由梅奧伊利諾伊州聯盟,國立衛生研究院和國家科學基金會資助。該論文的完整標題是“具有緊湊量子點的增強型mRNA FISH”。除了史密斯之外,以下伊利諾伊州生物工程研究人員為這項工作做出了貢獻:楊柳,Phuong Le,宋俊林,梁馬和Suresh Sarkar。梅奧診所的合作者包括:Farhad Kosari博士,Stephen Murphy,John Cheville和George Vasmatzis。

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