Badania

Unikalne na skalę ogólnopolską urządzenie na Politechnice Wrocławskiej

Opublikowano: 30.11.2018

forum akademickie

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pozyskali cytometr masowy – najnowocześniejsze obecnie urządzenie do analizy i diagnostyki próbek komórkowych oraz zaawansowanej proteomiki. To obecnie jedyne tego typu urządzenie w Polsce. Trafiło do unikalnego Laboratorium Obrazowania tworzonego przez prof. Marcina Drąga na Wydziale Chemicznym.

Cytometria jest jedną z metod diagnostycznych, która umożliwia m.in. analizę różnorodnych parametrów badanych komórek. Dotychczas najpopularniejszymi aparatami do prowadzenia tego typu badań były opierające się na pomiarach fluorescencyjnych cytometry przepływowe, w których analizowano odpowiednio wyznakowane komórki, np. pobrane metodą biopsji czy wyhodowane w laboratorium. Urządzenia te są w stanie przeprowadzić analizę około 10–15 różnych parametrów komórkowych, m.in. wielkość czy intensywności fluorescencji badanych elementów, głównie białek. Najbardziej zaawansowanym technicznie aparatem, wykorzystywanym w tego typu testach, jest jednak cytometr masowy. Cytometria masowa to stosunkowo młoda technika analityczna, niemniej w ostatnim czasie znacząco zrewolucjonizowała nowoczesną diagnostykę medyczną zarówno w laboratoriach akademickich, jak i przemyśle farmaceutycznym. Przy prowadzeniu analiz zakłada ona wykorzystanie spektrometrii masowej, czyli badania próbki przy pomocy analizy widma mas atomów metali przejściowych, głównie lantanowców, które używane są w tej metodzie jako znaczniki.

– W trakcie jednego eksperymentu jesteśmy w stanie poznać i określić wiele parametrów na poziomie poszczególnych komórek, stąd określenie multiparametryczna analiza. O ile jednak cytometry przepływowe mogą podać kilkanaście wyników, o tyle cytometry masowe przeprowadzają analizę nawet kilkudziesięciu różnych parametrów – tłumaczy prof. Drąg z Zakładu Chemii Bioorganicznej.

Wyniki badań komórek w cytometrze masowym są również o wiele bardziej rozbudowane, oszczędza się także czas, bo jedną próbkę można oznaczyć wieloma metalami. Co ważne, w urządzeniu można badać komórki każdego typu, np. komórki z guzów nowotworowych czy białaczki, komórki krwi lub nawet komórki pochodzące z innych organizmów (pasożytów, bakterii).

Cytometr, który będzie wykorzystywany na wrocławskiej uczelni, to urządzenie trzeciej generacji i obecnie najbardziej technologicznie zaawansowany model. Posiada dużo bardziej czuły spektrometr masowy z większą ilością kanałów do detekcji metali niż poprzednie modele, najnowsze oprogramowanie, jest on też bardziej wydajny i dużo mniej awaryjny. Na Wydziale Chemicznym będzie wykorzystywany przede wszystkim do badania enzymów proteolitycznych (proteaz). To wyspecjalizowane białka, które rozkładają wiązania peptydowe. Dzięki temu potrafią „pociąć” inne białka na prostsze elementy – peptydy i aminokwasy. U ludzi proteazy stanowią grupę około 700 enzymów, które biorą udział nie tylko w prostym trawieniu pokarmów, ale są także odpowiedzialne za kontrolę kluczowych procesów komórkowych, jak różnicowanie, dojrzewanie i śmierć komórki, kaskada krzepnięcia krwi czy odpowiedź immunologiczna organizmu na patogeny. Ich nieprawidłowe działanie prowadzi do powstania w organizmie stanów patologicznych. Wśród następstw są na przykład choroby cywilizacyjne, takie jak nowotwory, cukrzyca, nadciśnienie oraz infekcje wirusowe i bakteryjne. Badania aktywności proteaz mają więc bardzo duże znaczenie zarówno w pracy naukowej, jak i we wczesnej diagnostyce i leczeniu pacjentów – dlatego naukowcy starają się znaleźć jak najczulsze i możliwie specyficzne markery. Prof. Drąg oraz dr inż. Marcin Poręba z Zakładu Chemii Bioorganicznej we współpracy z laboratorium prof. Guya Salvesena (SBP Medical Discovery Institute, La Jolla, USA) stworzyli całkowicie nową metodę diagnostyczną, która jest niezwykle konkurencyjna pod względem aplikacyjnym i finansowym w stosunku do obecnie stosowanych przeciwciał w cytometrii masowej.

– W przeciwieństwie do dużych, białkowych przeciwciał, nasza metoda polega na użyciu małych cząsteczek odpowiednio modyfikowanych metalami, które pozwalają na efektywniejsze badania diagnostyczne ze względu na ich lepszą możliwość penetracji wnętrza komórki, a także selektywność w oznaczaniu wyłącznie aktywnych enzymów. To już jest bardzo zaawansowana chemoproteomika  – zaznacza prof. Marcin Drąg.

Cytometr będzie mógł być także wykorzystywany komercyjnie, np. przez firmy biotechnologiczne, które pracują nad różnego rodzaju testami diagnostycznymi. Jego koszt to nieco ponad 3,6 mln zł, a roczne użytkowanie pochłonie około 400 tys. zł. Jest to obecnie jedyne tego typu urządzenie w Polsce i trzecie w tej części Europy – podobne znajdują się jeszcze w Czechach i na Węgrzech.

mic

Źródło: PWr

 


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie