Hemostase van punctiewonden en voorbereiding van monsters voor gemonteerde elektronenmicroscopieanalyse met een groot gebied
24 mei 2024
Een punctiewondprocedure voor hemostatische trombusvorming wordt hier gepresenteerd. De gevormde trombi zijn groot en hebben een diameter van honderden microns. Daarom zijn benaderingen voor volumebeeldvorming geschikt. We stellen geassembleerde elektronenmicroscopie met een breed gebied voor als een benadering met hoge resolutie die voor velen beschikbaar is en detailleren een preparatief protocol.
We zijn een laboratorium dat volume EM doet, structureel werk, om te zeggen hoe bloedplaatjes worden geactiveerd, hoe ze aggregeren? Hoe vormen ze een trombus die ervoor zorgt dat het bloeden stopt en hoe zorgen ze in het geval van overstimulatie voor occlusieve stolling. Daarbij is het uitgangspunt dat als we de structuur kennen, we medicijnen beter kunnen richten en betere resultaten kunnen bereiken.
We gebruiken muismodellen in ons onderzoek, zoals veel onderzoekers doen, en we hebben allemaal de uitdaging om vast te stellen hoe onze bevindingen bij muizen en in ons geval in de slagaders en aders bij muizen, overgaan in de mechanismen in de veel grotere slagaders en aders bij mensen. We hopen allemaal dat de principes hetzelfde zijn bij muizen en mensen. Als je ons werk neemt en het gebruik van volume EM-benaderingen, zijn de grote dingen die we hebben bijgedragen één, om te zeggen dat bloedplaatjes niet alleen zelfmoordterroristen zijn.
Ze houden korrels vast. Ze doen dingen als reactie op signalering. Ze hebben stabiele toestanden, en deze stabiele toestanden maken deel uit van een normale trombus en ze maken ook deel uit van een inclusief stolsel.
Ten tweede hebben we het gevoel gegeven dat er echt structuur zit in de trombus die zich vormt, het is niet zomaar een stapel stenen, maar het is eerder een geordende structuur waarin bloedplaatjes worden geordend met betrekking tot hun activering, enzovoort. En ten derde hebben we het gevoel gebracht dat men in staat moet zijn om vanuit de structuur toe te passen en te begrijpen wat ofwel gestimuleerd moet worden om een goed resultaat te krijgen of wat onderdrukt moet worden om een resultaat te geven dat mensen zal beschermen tegen slechte resultaten. We verzamelen opeenvolgende beelden op bijna nanometerschaal van een afstand van bijna een millimeter.
Die voegen we samen tot één gemonteerd beeld. Daarom kunnen we een bepaalde plek in het beeld waarnemen op een schaal van bijna nanometer tot bijna millimeter, wat voldoende is om individuele kenmerken in de hele trombus te plaatsen. Onderzoekers hebben nu een krachtig hulpmiddel en ze kunnen de nieuwe vraag stellen: hoe werken stollingscascades en cellulaire signalen of medicijnen ruimtelijk op lokaal tot mondiaal niveau in trombi?
Overzicht
Dit artikel presenteert een procedure voor het aanbrengen van een punctiewonde om de vorming van hemostatische trombi te bestuderen, met de nadruk op de grote trombi die tijdens dit proces ontstaan. Het gebruik van gemonteerde breedveld-transmissie-elektronenmicroscopie wordt voorgesteld als een imaging-methode met hoge resolutie om deze structuren te analyseren.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Hemostase
- Trombusvorming
Achtergrond
- Het begrijpen van plaatjesactivatie en -aggregatie is cruciaal voor het aanpakken van het stoppen van bloedingen.
- Onderzoek is erop gericht om bevindingen uit muismodellen te vertalen naar menselijke vasculaire mechanismen.
- Het is bekend dat bloedplaatjes korrels behouden, wat eerdere opvattingen over hun functie uitdaagt.
- Volume EM-benaderingen bieden inzicht in de structuur van de trombus.
Doel van de studie
- Om de structurele aspecten van trombusvorming te onderzoeken.
- Om medicijntargeting te verbeteren voor betere klinische resultaten.
- Om de overeenkomsten tussen vasculaire responsen bij muizen en mensen te verkennen.
Gebruikte methoden
- Procedure voor het aanbrengen van een punctiewond voor trombusvorming.
- Volume-elektronenmicroscopie voor het afbeelden van trombi.
- Muismodellen om het gedrag van bloedplaatjes te bestuderen.
- Vergelijkende analyse van bevindingen bij muizen en mensen.
Belangrijkste resultaten
- De gevormde trombi zijn groot en hebben een diameter van honderden microns.
- Bloedplaatjes behouden hun granula, wat duidt op een complexere rol bij de hemostase.
- Volume EM biedt gedetailleerde structurele inzichten in de trombusvorming.
- De bevindingen ondersteunen de stelling dat muismodellen inzicht kunnen geven in menselijke vasculaire mechanismen.
Conclusies
- De studie vergroot het inzicht in de structuur van trombi en de functie van bloedplaatjes.
- Volume EM is een waardevol instrument voor resolutie-imaging in hemostatisch onderzoek.
- Verder onderzoek is nodig om de bevindingen in menselijke systemen te bevestigen.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor leidinggevenden
Gemonteerde breedveld-elektronenmicroscopie van punctiewondtrombi maakt een ongekende structurele resolutie van hemostatische processen mogelijk, wat bijdraagt aan mechanistische risicoreductie bij vroege validatie van cardiovasculaire targets. Deze benadering overbrugt de kloof tussen bevindingen in diermodellen en menselijke vasculaire biologie, wat translationele strategieën voor de ontdekking van antithrombotische geneesmiddelen ondersteunt. Hoogresolutie-mapping van de trombusarchitectuur vergroot het voorspellende vertrouwen in target-engagement en de beoordeling van functionele uitkomsten in de gehele ontdekkingspijplijn.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking & target-validatie
- Structurele mapping van trombi verduidelijkt de activatietoestanden van bloedplaatjes en hun ruimtelijke organisatie.
- Volume EM maakt mechanische risicoreductie mogelijk door hemostase te onderscheiden van pathologische trombose.
- Kwantitatieve beeldvorming ondersteunt de functionele validatie van targets en de prioritering van antithrombotische kandidaten.
Screening & Assayontwikkeling
- Gevalideerde protocollen voor monstervoorbereiding waarborgen reproduceerbare beelden voor downstream-analyse.
- Gemonteerde EM-datasets bieden gestandaardiseerde, kwantitatieve resultaten voor vergelijkende studies.
- Hoge-resolutie beeldvorming faciliteert een betrouwbare beoordeling van de effecten van verbindingen op de trombusstructuur.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Bevindingen uit muismodellen informeren de translationele continuïteit door structurele biomarkers af te stemmen op menselijke vasculaire mechanismen.
- Spatieel opgeloste beeldvorming ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van kandidaten die gericht zijn op de bloedplaatjesfunctie.
- Kwantitatieve structurele gegevens maken cross-species vergelijking mogelijk voor preklinische validatie.
Pipeline- & Workflowintegratie
Deze methode integreert processen van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek en ondersteunt hypothesetoetsing, targetvalidatie en translationele afstemming bij de ontwikkeling van cardiovasculaire geneesmiddelen.
- Discovery Biology: Maakt hypothesegestuurde analyse van bloedplaatjesfunctie en trombusarchitectuur mogelijk.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve imaging-outputs voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytics: Levert high-content structurele datasets voor een robuuste statistische vergelijking van experimentele condities.
- Translationeel onderzoek: Ondersteunt de afstemming van biomarkers en continuïteit van muismodellen naar menselijke relevantie.
- Enterprise-hergebruik: Vestigt een schaalbaar imaging-platform voor herhaaldelijk gebruik binnen cardiovasculaire onderzoeksprogramma's.
Operationele & bedrijfsmatige impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit bij discovery gericht op trombi.
- Operationele waarde: Standardiseert de monstervoorbereiding en imaging-workflows voor reproduceerbaarheid en schaalbaarheid.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go-beslissingen en verhoogt de kapitaalefficiëntie door biologische risico's in een vroeg stadium te verduidelijken.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van antithrombotische targets en kandidaten mogelijk.
Overwegingen voor Implementatie
- Vereist expertise in elektronenmicroscopie en vasculaire biologie.
- Vereist toegang tot geavanceerde beeldvormingsinstrumentatie en software die montage ondersteunt.
- Noodzaakt tot strikte standaardisatie van monstervoorbereidingsprotocollen tussen teams.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende vasculaire modellen of soorten.
- De doorvoersnelheid van monsters en het databeheer kunnen de schaalbaarheid voor grote studies beperken.
