Name: متناهي الصغر الهندسية لبيولوجيا الخلية (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T13:19:14.000+00:00
Duration: 4 min 42 s
Description: تعلم الهندسة متناهية الصغر لعلم الأحياء الخلوي عبر تقنيات تصنيف الخلايا ومنصاتها الدقيقة. تساعد هذه الطريقة الباحثين على فهم سلوك الخلايا وتطوير حلول مبتكرة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ليس لدى المؤلفين أي تضارب مصالح للإفصاح عنه.

متناهي الصغر الهندسية لبيولوجيا الخلية

Micro-scale Engineering for Cell Biology

جويل غولدمان. أنا أستاذ مشارك في الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وأعمل هنا منذ خمس سنوات.وبوجه عام، نعمل على مزيج من الهندسة دقيقة المقياس المطبقة على بيولوجيا الخلية. يتركز بحثنا في مجالين رئيسيين؛ أحدهما في قياس التدفق الخلوي بشكل عام، والذي يتضمن القيام بأشياء مثل تصميم منصات دقيقة المقياس لفرز الخلايا.يعتمد جزء كبير من هذا العمل على القدرة على الفرز بعد الفحص المجهري، مثل القدرة على التصوير ثم عزل خلايا مختلفة، أو القدرة على إنشاء مصفوفات محددة من الخلايا المكونة من النوع A مع النوع B، وتعريضها للمحفز C، وهذه الأنواع من الوظائف. أما النصف الآخر من المختبر فيركز على التقنيات الدقيقة لبيولوجيا الخلايا الجذعية، وينصب التركيز الأساسي هناك على الخلايا الجذعية الجنينية ودراسة التجدد الذاتي بشكل أساسي.ونحن نقوم بعدة إجراءات مختلفة؛ حيث نعتمد زراعة مائعية مجهرية نستخدم فيها تروية السوائل لمحاولة تحقيق تحكم أفضل في الإشارات القابلة للانتشار. كما نقوم بعمل نمطية للمستعمرات لنتمكن من التحكم في التفاعلات بين المستعمرة والأخرى.ومن ثم نقوم بتنميط الخلايا، وهنا يأتي دور شريحة "bio flip chip"، وهي وسيلة تهدف أساساً إلى نقل الخلايا المفردة ووضعها في تكوينات محددة. إن دراستها على الطبق تعد نهجاً رائعاً، وقد تمكنا من تعلم الكثير عن بيولوجيا الخلايا الجذعية على مدار السنوات الـ 25 الماضية من خلال إجراء التجارب على الأطباق. لذا، فهو نهج ممتاز، وإذا كان يحقق النتائج المرجوة، فينبغي عليك استخدامه.ولكن هناك بعض الأوقات التي يكون فيها التحكم الإضافي وصولاً إلى المقاييس الطولية للخلايا أمراً بالغ الأهمية. وليس من الصعب تخيل، عند التفكير في مدى دقة تنظيم التطور في الجسم الحي (in vivo)، أن القدرة على التحكم في الجهات التي تتواصل معها الخلايا، وما تستند إليه هذه الخلايا، والوسط الذي تغمر فيه، وذلك بطريقة تعتمد على الوقت وعلى مقياس الخلايا، ستكون مهمة لتطور الأنسجة. فعمليات مثل التخلق الشكل (Morphogenesis) وهذه الأنواع من الأحداث، من المفيد جداً فهم بيولوجيتها الأساسية والسبب وراء حدوثها عند تطوير علاج ما.وهكذا، فإن الكثير من أجهزتنا تهدف إلى القدرة على حل تلك التساؤلات الجوهرية والأساسية، مثل: لماذا تقرر الخلايا الجذعية الجنينية تجديد نفسها؟ أي التجديد الذاتي مقابل التمايز. وهناك أيضاً مسألة أنه إذا كنت تحاول توسيع نطاق الإنتاج، فإنك سترغب في فهم العوامل المهمة في عملية التوسيع هذه.وبناءً على ذلك، على سبيل المثال، فيما يتعلق برقاقة bio flip، بدأنا في طرح تساؤلات حول الحالات والظروف التي يجب فيها تكثير الخلايا من أجل تحقيق أقصى استفادة من أي جانب يهمنا، سواء كان ذلك في الحفاظ على الحالة غير المتمايزة، أو كفاءة الاستزراع، وما إلى ذلك. فهذه هي أنواع القضايا المطروحة. وثالثاً، وفيما يتعلق بذلك، هناك مجموعة كاملة من التساؤلات حول سبب اختلاف الخلايا الجذعية الجنينية للفأر عن الخلايا الجذعية الجنينية البشرية.كيف يختلفون؟ هل هذا أثر ناتج عن المستنبت؟ أم أنه أمر جوهري؟بخصوص هذه الأنواع من الأسئلة، أعتقد أنك ستبدأ في غضون السنوات الخمس إلى العشر القادمة في رؤية علاجات جديدة تظهر، تكون مستمدة من الخلايا الجذعية الجنينية، وهو أمر أعتقد أنه لم يتم إثباته بعد. ولكن كما تعلم، فإن بعض الأعمال المتعلقة بإعادة البرمجة التي ظهرت مؤخراً، وبعض النقاط النهائية التي تمكن الأشخاص من الوصول إليها، مثيرة للإعجاب للغاية.لذا أعتقد أنه بينما كنت سأقول قبل بضع سنوات إن الأمر يستغرق 20 عاماً، فإنني أعتقد الآن أنه أقرب إلى خمس أو عشر سنوات.

Research

JoVE Journal

Biology

علم الأحياء

BioMEMS : تزوير التعاون الجديدة بين علماء الأحياء والمهندسين

نقدم لعمليتين التصنيع الدقيق من رقائق البوليمر المسامية لزراعة الخلايا ثلاثي الأبعاد. أول واحد هو النقش الساخنة جنبا إلى جنب مع عملية لحام المذيبات بخار. والثاني يستخدم في عملية وضعت مؤخرا microthermoforming جنبا إلى جنب مع المسار التكنولوجيا أيون مما يؤدي إلى تبسيط كبير من صنعها.

التصنيع الدقيق للرقاقة الحجم السقالات لزراعة الخلايا ثلاثي الأبعاد

في هذا البروتوكول ، يتم تقديم تصنيع وإعداد وتشغيل أساسي لمفاعل حيوي بيكوليتر ميكروسويديك (PLBR) لتحليل الخلية المفردة للكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة. تم تحليل الكائنات الحية الدقيقة ذات الصلة صناعيا كدليل على المبدأ مما يسمح برؤى حول معدل النمو والتشكل وعدم تجانس النمط الظاهري خلال فترات زمنية معينة ، وهو أمر يصعب تحقيقه بالطرق التقليدية.

المفاعل الحيوي Picoliter Microfluidic لتحليل الخلية الميكروبية أحادية الخلية: التصنيع وإعداد النظام والتشغيل

لقد قمنا بتطوير زراعة الخلايا الآلي ومنصة الاستجواب للتجارب التحفيز الخلية الصغيرة الحجم. منصة يوفر تحكم بسيطة، وتنوعا، ودقيق في زراعة وتحفيز المجموعات الصغيرة من الخلايا، واستعادة لست] للالتحليلات الجزيئية. منصة هي مناسبة تماما للدراسات التي تستخدم الخلايا الثمينة و / أو الكواشف.

A منصة الآلي تنوعا للتجارب تحفيز الخلية الصغيرة الحجم

في هذه المقالة نقدم رقاقة ميكروفلويديك لتحليل خلية واحدة. أنه يسمح للالكمي للبروتينات الخلايا، والإنزيمات، العوامل المساعدة، ورسله الثاني عن طريق فحوصات الفلورسنت أو المناعية.

رقاقة ميكروفلويديك للتحليل الكيميائي للخلايا متعددة الاستخدامات واحدة

علينا أن نبرهن على أساس مقايسة على microfluidics لقياس الزمني للخلايا لعبور سلسلة من التشنج ميكرون النطاق.

تقنية ميكروفلويديك للتحقيق التشوه خلية

نحن الإبلاغ عن الجهاز وطريقة جديدة لدراسة الخلايا والأجنة. الخلايا وحيدة هي أمر بالضبط في صفائف microcavity. من الحبس 3D هو خطوة نحو بيئات 3D التي واجهتها في الظروف الفسيولوجية ويسمح التوجه عضية. من خلال التحكم في شكل الخلية، وهذا الإعداد يقلل من التغيرات المبلغ عنها في فحوصات القياسية.

طلب خلايا واحدة والأجنة واحدة في 3D الحبس: جهاز جديد لفحص المحتوى العالي

نحن نقدم طريقة لتحليل موائع جزيئية الأنساب الخلية البكتيرية الفردية باستخدام نجحت عصية على سبيل مثال. الأسلوب ويتغلب على أوجه قصور أساليب التحليلية التقليدية في علم الأحياء الدقيقة بالسماح بمراقبة مئات الأجيال الخلية تحت ظروف النمو يمكن السيطرة عليها بشكل محكم وموحدة.

تحليل موائع جزيئية خلية واحدة نجحت عصية

نحن وصف طريقه لبناء الاجهزه للثقافة 3D والتجريب مع الخلايا والهيكل العضوي متعدد الخلية. يسمح هذا الجهاز بتحليل الاستجابات الخلوية للإشارات القابلة للذوبان في البيئات المجهرية ثلاثية الابعاد مع تدرجات تشيمواتراكتانت محدده. Organoids هي أفضل من خلايا واحده في الكشف عن المدخلات الضعيفة الصاخبة.

تحليل ثلاثي الابعاد للاستجابات متعددة الخلايا لتدرجات تشيمواتراكتانت

يصف البروتوكول الحالي تصميم وتصنيع وتوصيف نظام الموائع الدقيقة القادر على محاذاة وتجميد وضغط المئات من أجنة ذبابة الفاكهة الميلانية بدقة مع الحد الأدنى من تدخل المستخدم. يتيح هذا النظام تصويرا عالي الدقة واستعادة العينات لتحليل ما بعد التحفيز ويمكن تحجيمه لاستيعاب الأنظمة البيولوجية الأخرى متعددة الخلايا.

التحفيز الميكانيكي للكائنات متعددة الخلايا من خلال نظام ضغط الموائع الدقيقة عالي الإنتاجية

تعلم الهندسة متناهية الصغر لعلم الأحياء الخلوي عبر تقنيات تصنيف الخلايا ومنصاتها الدقيقة. تساعد هذه الطريقة الباحثين على فهم سلوك الخلايا وتطوير حلول مبتكرة.

متناهي الصغر الهندسية لبيولوجيا الخلية

استكشف المزيد من الفيديوهات