來自印度科學(xué)研究所(IISc)的跨學(xué)科研究人員團隊使用了3-D腫瘤模型和磁性驅(qū)動的納米馬達來探測癌細胞的微環(huán)境。該團隊由納米科學(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，該團隊通過外部磁場通過腫瘤模型遠程操縱螺旋納米電機，以感測，標(biāo)測和量化細胞環(huán)境的變化。該模型包含嵌入重構(gòu)的基底膜基質(zhì)中的健康細胞和癌細胞，并模擬乳腺癌環(huán)境。

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

的細胞外基質(zhì)(ECM)是由活細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)癌細胞將新鮮物質(zhì)分泌到ECM中時，它會破壞健康細胞周圍天然ECM的化學(xué)和物理組成，從而破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。因此，了解細胞微環(huán)境如何因癌細胞而改變并定量測量這些變化對于了解癌癥的進展至關(guān)重要。

在當(dāng)前的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著納米馬達接近癌細胞膜，它們對基質(zhì)的粘附力要強于對正常細胞的粘附力。為了測量納米馬達與基質(zhì)的結(jié)合強度，研究小組計算了克服粘附力并向前移動所需的磁場強度。

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

納米馬達似乎更好地粘附于癌細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，在癌細胞環(huán)境中賦予負電荷。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胞表面多40微米的位置，即納米馬達具有很強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，從而使其免受了帶電環(huán)境的影響。包被的納米馬達沒有粘附在癌細胞附近的基質(zhì)上，而未包被的馬達緊貼在基質(zhì)上，這證實了帶負電荷的癌癥微環(huán)境與傳入的納米馬達相互作用從而使它們無法移動的事實。

“什么來作為一個美麗的驚喜的是，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和的人說高級作者。“這種充電有可能被用來靶向和殺死隱藏在其正常對應(yīng)物中的微小癌細胞群，為此我們將這些研究擴展到活體動物上。”

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『針對支原體特異性保守序列的探針』做熒光標(biāo)記，使PCR擴增后的產(chǎn)物帶有熒光，利用熒光信號的變化和配套軟件，進行DNA擴增反應(yīng)的實時監(jiān)測，簡稱qPCR。

優(yōu)點：①靈敏度高、特異性強。

②時間短，2-3小時出結(jié)果。

③檢測結(jié)果可定量。

④操作簡便。

缺點：①對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)果會出現(xiàn)假陽性。（可用培養(yǎng)法做補充驗證）

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)計不同），需謹慎選擇，盡量在專業(yè)人員推薦指導(dǎo)下使用。