來自印度科學(xué)研究所(IISc)的跨學(xué)科研究人員團(tuán)隊(duì)使用了3-D腫瘤模型和磁性驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)來探測癌細(xì)胞的微環(huán)境。該團(tuán)隊(duì)由納米科學(xué)與工程中心(CeNSE)和分子繁殖，發(fā)展與遺傳學(xué)系(MRDG)的研究人員組成。

 

在發(fā)表于Angewandte Chemie的工作中，該團(tuán)隊(duì)通過外部磁場通過腫瘤模型遠(yuǎn)程操縱螺旋納米電機(jī)，以感測，標(biāo)測和量化細(xì)胞環(huán)境的變化。該模型包含嵌入重構(gòu)的基底膜基質(zhì)中的健康細(xì)胞和癌細(xì)胞，并模擬乳腺癌環(huán)境。

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了通過操縱腫瘤內(nèi)的納米馬達(dá)并等待它們定位在癌部位附近來靶向癌細(xì)胞的新方法。“我們?cè)噲D在腫瘤模型中將納米馬達(dá)推向癌細(xì)胞，并觀察到它們粘在癌細(xì)胞附近的基質(zhì)上，但是在正常細(xì)胞附近卻沒有觀察到，”作者，博士Debayan Dasgupta說。CeNSE的學(xué)生。

的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)是由活細(xì)胞到它們附近分泌的蛋白質(zhì)和碳水化合物的復(fù)雜3-d網(wǎng)絡(luò)。但是，當(dāng)癌細(xì)胞將新鮮物質(zhì)分泌到ECM中時(shí)，它會(huì)破壞健康細(xì)胞周圍天然ECM的化學(xué)和物理組成，從而破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。因此，了解細(xì)胞微環(huán)境如何因癌細(xì)胞而改變并定量測量這些變化對(duì)于了解癌癥的進(jìn)展至關(guān)重要。

在當(dāng)前的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著納米馬達(dá)接近癌細(xì)胞膜，它們對(duì)基質(zhì)的粘附力要強(qiáng)于對(duì)正常細(xì)胞的粘附力。為了測量納米馬達(dá)與基質(zhì)的結(jié)合強(qiáng)度，研究小組計(jì)算了克服粘附力并向前移動(dòng)所需的磁場強(qiáng)度。

“這意味著癌細(xì)胞正在發(fā)揮作用。因此，我們進(jìn)行了一些測量，發(fā)現(xiàn)其[粘附力]取決于細(xì)胞的類型，相互作用的強(qiáng)度以及納米馬達(dá)接近細(xì)胞的哪一側(cè)。” CeNSE的副教授，高級(jí)作者之一Ambarish Ghosh。“終，我們終發(fā)現(xiàn)了重要生物環(huán)境的物理特性。”

納米馬達(dá)似乎更好地粘附于癌細(xì)胞的原因是其帶電的ECM。研究人員發(fā)現(xiàn)，這可能是由于存在2,3-連接的唾液酸，這是一種糖綴合的分子，在癌細(xì)胞環(huán)境中賦予負(fù)電荷。他們使用熒光標(biāo)記物可視化了這些糖的分布，發(fā)現(xiàn)唾液酸分布在距癌細(xì)胞表面多40微米的位置，即納米馬達(dá)具有很強(qiáng)的粘附力的距離相同。

為了抵消這種粘合效應(yīng)，研究小組在全氟辛基三乙氧基硅烷(PFO)上涂覆了納米馬達(dá)，從而使其免受了帶電環(huán)境的影響。包被的納米馬達(dá)沒有粘附在癌細(xì)胞附近的基質(zhì)上，而未包被的馬達(dá)緊貼在基質(zhì)上，這證實(shí)了帶負(fù)電荷的癌癥微環(huán)境與傳入的納米馬達(dá)相互作用從而使它們無法移動(dòng)的事實(shí)。

“什么來作為一個(gè)美麗的驚喜的是，這樣的環(huán)境中，我們發(fā)現(xiàn)，侵襲性的癌癥細(xì)胞終使它們粘重塑他們的環(huán)境，并在特定帶電糖更豐富，” Ramray銖，助理教授MRDG和的人說高級(jí)作者。“這種充電有可能被用來靶向和殺死隱藏在其正常對(duì)應(yīng)物中的微小癌細(xì)胞群，為此我們將這些研究擴(kuò)展到活體動(dòng)物上。”

來源：生物幫

 

qPCR法介紹：

熒光定量PCR法（qPCR）：是在常規(guī)PCR基礎(chǔ)上，將『針對(duì)支原體特異性保守序列的探針』做熒光標(biāo)記，使PCR擴(kuò)增后的產(chǎn)物帶有熒光，利用熒光信號(hào)的變化和配套軟件，進(jìn)行DNA擴(kuò)增反應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，簡稱qPCR。

優(yōu)點(diǎn)：①靈敏度高、特異性強(qiáng)。

②時(shí)間短，2-3小時(shí)出結(jié)果。

③檢測結(jié)果可定量。

④操作簡便。

缺點(diǎn)：①對(duì)于已做支原體滅活處理的樣品，由于支原體DNA仍舊存在其中，PCR結(jié)果會(huì)出現(xiàn)假陽性。（可用培養(yǎng)法做補(bǔ)充驗(yàn)證）

②不同廠家生產(chǎn)的試劑盒質(zhì)量差異巨大（由于引物及內(nèi)在設(shè)計(jì)不同），需謹(jǐn)慎選擇，盡量在專業(yè)人員推薦指導(dǎo)下使用。