Glühwürmchen für die medizinische Diagnostik fangen: Wie Blitzwanzen verwendet werden könnten, um Krebstumore zu erkennen
Glühwürmchen für die medizinische Diagnostik fangen: Wie Blitzwanzen verwendet werden könnten, um Krebstumore zu erkennen
Anonim

Wie Kinder, die bei Sonnenuntergang spielerisch dem Lichtflimmern hinterherjagen, fangen Schweizer Wissenschaftler der Forschungsuniversität École Polytechnique Fédérale de Lausanne Glühwürmchen. Aber anstatt zum Spaß haben sie gelernt, die Moleküle, die ein Lichtsignal abgeben, zu extrahieren und sie zu einem hochpräzisen Erkennungssystem zu manipulieren. Die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichte Entdeckung skizziert die neuen Möglichkeiten, die Blitzkäfer in der medizinischen Diagnostik haben.

Denken Sie an einen Tumor. Durch die Optimierung der leuchtenden Moleküle namens Luciferase haben Forscher sie so entwickelt, dass sie nach dem biologischen Ziel, in diesem Fall Tumorzellen, sucht und ein Signal ausgibt. Der Tumor wird leuchten und Ärzten ein kostengünstiges, einfaches und genaues System zur Verfügung stellen, um Tumore bei einem Patienten zu erkennen.

„Man kann sich die markierte Luciferase als Cyborg-Molekül vorstellen“, sagte der Co-Autor der Studie, Kai Johnsson, ein Chemieprofessor am Chemical Sciences and Engineering Institute der Universität, in einer Pressemitteilung. „Halb bio, halb synthetisch. Wie kann man Luciferase nur durch Mutationen sensibel für die Anwesenheit eines anderen Proteins machen? Es ist eine Menge Arbeit Protein."

Forscher haben Luciferase mit einer chemischen Markierung versehen, die verhindert, dass sie Licht produziert. Sobald das Tag seinen Bestimmungsort erreicht, sei es ein Tumor oder ein anderes biologisches Ziel, fungiert es als Schalter und entsperrt das Leuchten der Luciferase. Das Licht ist stark genug, um mit bloßem Auge zu sehen, was die Implementierung als Erkennungssystem kostengünstiger macht, da keine zusätzlichen Analyse- oder Auslesegeräte erforderlich sind.

"Dies ist ein verallgemeinertes Design", sagte Johnsson. "Es zeigt, wie man synthetische Chemie nutzen kann, um hochentwickelte Biosensor-Proteine ​​herzustellen."

Wissenschaftler waren kreativ in ihrem Ansatz, einen Weg zu konstruieren, um biologische Ziele im menschlichen Körper freizulegen. Aber warum leuchten Glühwürmchen überhaupt?

Wie sich herausstellt, blinken Männchen und Weibchen Signale hin und her, um einen Partner anzuziehen, und jede Art hat ihr eigenes Muster. Bei diesem magisch anmutenden Ritual tauchen bestimmte Glühwürmchen steil ab, während sich das Glühen nach oben in eine J-Form verwandelt, während sich die Weibchen auf einem Ast oder im Gras niederlassen, während die Männchen ihnen ihre beste Show geben. Die Leistung in ein Labor zu bringen, wird den Luciferase-Enzymen einen neuen Wert verleihen, wenn Forscher das Licht effektiv für die Zukunft nutzen können.

Beliebt nach Thema