Teadlased on teerajaja meetod maksakudede jäikuse mõõtmiseks ilma kahjustusteta

Teadlased on teerajaja meetod maksakudede jäikuse mõõtmiseks ilma kahjustusteta

Lõuna-Korea teadlased on välja töötanud organoidse haiguse mudeli ja mittepurustava jäikuse analüüsi tehnoloogia, et hinnata uute rasvmaksahaiguste ravimite tõhusust.

Dr Hyunwoo Kim ja dr Myungae Bae Korea Keemiatehnoloogia Uurimisinstituudist (KRICT) juhtisid uurimisrühmale nanosondil põhineva kvantitatiivse jäikuse mõõtmise tehnikat, et minimeerida tehisorganoidi mudelit, minimeerides samal ajal kudede kahjustusi.

Mittealkohoolne rasvmaksahaigus tekib siis, kui ülesöömise või vähese liikumise tõttu koguneb maksarakkudesse liigne rasv, mis muudab maksa pehmemaks. Aja jooksul võib haigusseisund põhjustada fibroosi, tsirroosi ja lõpuks eluohtlikke haigusi, nagu maksavähk. Seetõttu on maksahaiguste ravimite väljatöötamisel ülioluline määrata rasvmaksahaiguse varases staadiumis tõhusad ravimeetodid.

Maksahaiguste ravimite väljatöötamine hõlmab kandidaatravimite korduvat testimist haigusi põhjustavate organoidide vastu ja nende reaktsioonide analüüsi. Eelkõige on kasulik tootja maksakudede füüsiline jäikus, mis näitab NAFLD edenemist. Nende jäikuse pidev ja in situ mõõtmine on aga keeruline, kuna praegused mõõtmismeetodid tuginevad kuni hävitamiseni peamiselt kogu organoidipiirkonnale.

Uurimisrühm on välja töötanud tehnika, mis võimaldab mittepurustavat ja in situ mõõta rasvmaksahaigusega modelleeritud maksaorganoide, säilitades need elus. Rakendades nano-sondide abil sondi-organoidi liidesele mõningaid nano-Newtoni jõude, suutis meeskond kvantitatiivselt mõõta lokaliseeritud jäikust organoidi kahjustamata.

Nano-sondil põhineva kohaliku jäikuse mõõtmise tehnika teostatavuse demonstreerimiseks värvisid nad kunstliku organoidi värvainega, et tuvastada rasvarikkad / vaesed piirkonnad, kus täheldatakse tugevat / nõrka fluorestsentsi intensiivsust.

Jäikuse mõõtmiseks sisestati "nanosond" aeglaselt organoidkoesse, kasutades nanomeetri suurust otsa, mis oli kinnitatud väikese konsooli külge.

Nano-sondi painde astet organoidi pigistamise ajal mõõdeti täpselt laseri peegeldumisega sondi pinnal. Korreleerides paindeastet jäikusega, saadi kvantifitseeritud jäikuse väärtus, nagu parameetrid olid Youngi moodulis.

Erinevalt traditsioonilistest meetoditest, mis nõudsid organoidi tapnud keemilist fikseerimist, võimaldab uus nanosondi tehnika "elusaid" mõõtmisi, säilitades samal ajal organoidi elujõulisuse söötmes. Rakendades umbes 5 mikronit madalat süvendit, ei kahjusta meetod maksakudet üldse.

Äsja väljatöötatud "nano-sondi jäikuse mõõtmise tehnoloogia" rakendamine alkoholivaba rasvmaksa organoidmudelitele näitas, et rasva kogunenud piirkondade jäikus oli nõrga fluorestsentsiga piirkondadega võrreldes ligikaudu 35% pehmem. See kinnitab võimet täpselt sihtida konkreetseid piirkondi.

Lipiidide akumulatsiooni fluorestsentspildi kasutamine mõõtmiskohtade määramiseks vähendas kogu mõõtmisaega rohkem kui poole võrra võrreldes juhuslike proovivõtumeetoditega. Lisaks püsis maksarakkude elujõulisus pärast mõõtmist üle 97%, mis näitab minimaalset koekahjustust.

Tulevikus on uurimisrühma eesmärk välja töötada pidev ravimite hindamissüsteem, mis võimaldab mittepurustavalt jälgida haiguse progresseerumist ühes organoidis mitmes etapis.

Uurimisrühm selgitas: "See tehnoloogia võimaldab mugavalt analüüsida haigusmudeli muutusi rasvmaksa ravimite väljatöötamise ajal. Kricti president Lee Young-Kook lisas. Eeldame, et see tehnoloogia on rakendatav mitte ainult maksahaiguste, vaid ka muude haiguste ravi edusammude puhul.“

Allikad: