Gesundheit

Real-time-Nachweis von Cholesterin in der Leber-on-chip-Kulturen von menschlichen Leberzellen

In einem Papier für die Veröffentlichung in der September/Dezember 2019 Problem von TECHNOLOGIE, ein team von Forschern von der Abteilung der Biomedizinischen Technik an der Illinois Institute of Technology in Chicago hat eine neuartige mikrofluidische Vorrichtung für die Messung in echt-Zeit die Cholesterin-Sekretion aus der Leber Gewebe-chip mit menschlichen Hepatozyten. Ihre innovation liegt nicht nur in der Entwicklung der ersten on-chip real-time-Test für Cholesterin, Erkennung, sondern auch bei der Anpassung der assay-Chemie, die Häufig in den herkömmlichen gut-plate-basierte enzymatische Assays für Cholesterin zu mikrofluidischen format und lokalisieren es auf der mikroskopischen Perlen. Diese innovation kann helfen, Forscher, die Mikrofluidik-Kulturen zur Untersuchung der Auswirkungen von Drogen, wie Statine auf die Senkung der Cholesterinwerte in Echtzeit.

Gewebe-chips sind ein wichtiges Werkzeug in der Entwicklung von Medikamenten, die Behandlung von verschiedenen gesundheitlichen Bedingungen, wie auch das Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen der verschiedenen Gewebe. Es gibt jedoch ein generelles Problem bei der Verwendung der Gewebe-chips für Breite Anwendungen, wie aufgrund der kleinen Probenvolumina, on-chip-Bewertung der zellulären Funktion oft Recht eingeschränkt. Abhinav Bhushan, Ph. D., Assistant Professor an der Illinois Institute of Technology (IIT), Chicago, wer ist der „principal investigator“ dieser Forschung sagt

„Perfusion-basierten mikrofluidischen Zellkulturen produzieren geringe Probenvolumina, die sich nicht für die Analyse mit konventionellen biochemischen Tests. Unsere bead-basierte enzymatische Assays für die Cholesterin-Messung ist der erste gemeldete assay können die Quantifizierung der Cholesterin-Sekretion von humanen Hepatozyten in real-time on-chip. Diese Methode ist neuartig, da dies der erste gemeldete Verwendung eines bead-basierten Enzym-immobilisierten system in Kombination mit visuellen Erkennung für die Quantifizierung von Cholesterin in real-time und wir uns vorstellen, unser Test ebnen Weg für die Aktivierung der Studien, dass die Verwendung der perfusion in die Mikrofluidik, die eine geringe Probenvolumina.“

Die bead-basierte enzymatische Cholesterin-detection-system verwendet, Meerrettich-peroxidase, die unbeweglich auf Polystyrol-Perlen; die gesamte Oxidationsreaktion von Cholesterin erfolgt auf der Perle. Diese Oxidationsreaktion erzeugt Fluoreszenz-signal durch die Bildung von resorufin, so dass die Perlen erscheinen fluoreszierend. Jede Perle kann dargestellt werden als eine Reihe von Bildern, bei denen die Intensität der Fluoreszenz ist direkt proportional zu der Menge des Cholesterins in der Probe. Die einfache Chemie und-Erkennung verwendet in diesem Test macht der Test mehr anpassungsfähig an ein Labor-Einstellung.

„Während der Anwendung von nachweissystemen für Biomoleküle wie Elektrophorese, Massenspektrometrie, Elektrospray-Ionisation, und die fluorometrische Detektion mit einem photomultiplier durchgeführt worden, die in der Vergangenheit, dies ist das erste mal ein nicht-protein-Molekül wurde quantifiziert in real-time und on-chip mit immobilisiertem Enzym-Perlen. Es ist die Einfachheit des assay-Chemie und deren potential für Anpassung, dass die macht unserer mikrofluidischen assay einmalig“, sagt Sonali Karnik, Ph. D., der führende Autor der Artikel.

Der nächste Schritt für Sie, das team sagt, ist die multiplex-Ihre enzymatische assay mit einem anderen assay-Chemie für die gleichzeitige Erkennung von mehreren Molekülen.