微型芯片可量化細胞存活率,遠遠超過金標準

測量化合物對不同類型細胞的毒性作用對於開發抗癌藥物至關重要,因為抗癌藥物必須能夠殺死其靶細胞。分析細胞存活率也是環境法規等領域的重要任務,以測試工業和農業化學品對健康細胞的可能有害影響。

麻省理工學院的生物學工程師現在已經設計出了一種新的毒性測試,可以比目前使用的某些最流行的測試更高的靈敏度來測量化學對細胞存活的影響。它也比金標準測試要快得多,後者沒有得到廣泛使用,因為要花費兩到三週才能得出結果。因此,新測試可以幫助製藥公司和學術研究人員更快地識別和評估新藥。

麻省理工學院生物工程學教授,該研究的資深作者貝文·恩格沃德說:“細胞毒性測定是生命科學中最常用的測定之一。”

Le Ngo是MIT的前研究生和博士後,是該論文的主要作者,該論文發表在2月5日的Cell Reports中。其他作者包括新加坡麻省理工學院研究與技術聯盟(SMART)的前研究生Tze Khee Chan;葛靜,前麻省理工學院研究生;和Ngo的共同顧問,麻省理工學院生物工程學名譽教授Leona Samson。

測量生存

用於測量細胞存活的傳統測試稱為集落形成測定法,該測試涉及在將細胞暴露於化學化合物或其他有害物質(例如輻射)後在組織培養皿中培養細胞集落兩至三週。然後,研究人員計算菌落的數量,以確定治療如何影響細胞的存活。

恩格沃德進行這項研究的動機之一是對她將數個殖民地算作研究生所花費的長時間的記憶。

她說:“計數確實很費力,而且非常困難,因為您必須不斷地對什麼是殖民地還是殘骸做出判斷。” “很少有人使用菌落形成分析註冊送彩金再說一遍,因為它很困難,太慢了,並且需要大量的細胞生長培養基,因此您需要測試的化合物很多。”

近年來,科學家開始使用其他更快但不那麼精確的方法娛樂城的相關搜尋菌落形成試驗非常敏感。這些測試不直接測量細胞生長,而是分析線粒體功能。

Engelward及其同事著手開發一種可以在短短幾天內產生結果的測試,同時仍與菌落形成試驗的準確性和敏感性相匹配。他們發明的系統大發網他們稱為MicroColonyChip,由板上的小孔組成。將已處理和未處理的細胞放入這些孔中,並開始以網格狀形成非常小的菌落。在短短幾天內,在肉眼看不到菌落之前,研究人員就可以使用顯微鏡對細胞的DNA進行成像,該DNA被熒光標記。

通過修改原由麻省理工學院前博士後大衛·伍德和麻省理工學院教授桑吉塔·巴蒂亞(Sangeeta Bhatia)開發的代碼,研究人員創建了一個軟件程序,該程序可以測量每個孔中的熒光DNA量,然後計算出多少 九州娛樂城細胞生長發生。通過比較處理過的和未處理過的細胞的生長,研究人員可以確定他們正在研究的任何化合物的毒性。

Ngo說:“我們有一個自動掃描系統來進行熒光成像,然後,圖像分析是完全自動化的。”

研究人員將他們的新檢測結果與金標準菌落形成分析結果進行線上麻將推薦了比較,發現結果無法區分。他們還能夠精確地複制20年前使用菌落形成試驗收集的有關伽馬射線輻射對人淋巴母細胞的影響的數據。研究人員使用MicroColonyChip在三天而不是三週內獲得了數據大樂透中2個號碼多少錢

恩格爾沃德說:“我們能夠重現20年前的輻射研究,所使用的過程比他們做的要容易得多。”

更高的靈敏度

研究人員還將他們的新測試與研究人員和製藥公司最常用的兩種毒性測試(XTT和CellTiter-Glo(CTG))進行了比較。這兩項測試都是間接測量細胞活力的方法:XTT測量細胞分解四唑的能力,這是細胞代謝的關鍵步驟,CTG測量細胞內ATP的水平,ATP是細胞用來儲存能量的分子。

恩格爾沃德說:“ MicroColonyChip比XTT分析靈敏得多,因此,它確實使您能夠看到細胞存活的細微變化,它與CTG分析一樣靈敏,同時對偽影更穩定。”

研究人員使用這項新測試檢查了兩種化學療法對DNA造成破壞的藥物的作用,發現它們可以準確地再現使用傳統菌落形成測定法獲得的結果。 Ngo說:“我們現在計劃擴大這些研究的範圍,以期證明該試驗可用於更多類型的藥物和細胞。”

恩格爾沃德說,六合彩結果號碼該測試除了對藥物開發有用之外,還對負責測試化合物潛在有害作用的環境監管機構有所幫助。另一個可能的應用是個性化醫學,在選擇治療方法之前,可將其用於測試患者細胞上的多種藥物。

研究人員已為其技術申請了專利。該研究由美國國家環境衛生科學研究所(包括NIEHS超級基金基礎研究計劃)和美國國立衛生研究院資助。

本文已由MIT提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。

參考:

Ngo,L. P.,Chan T.真人娛樂城 K.,Ge,J.,Samson,L.D.,&Engelward,B.P.(2019年)。微菌落大小分佈測定可實現高通量細胞存活定量。 細胞報告,2(6)。 (6)。 doi:10.101(6)。 / j.celrep.2019.01.053