Yeni tahlil, kırmızı kan hücresi yaşlanmasının altında yatan yeni mekanizmayı buldu

Yeni tahlil, kırmızı kan hücresi yaşlanmasının altında yatan yeni mekanizmayı buldu
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın

[ad_1]

Kırmızı kan hücreleri, kanda en bol bulunan hücre türüdür ve insan vücudunda oksijen taşır. Kan dolaşımında, çeşitli seviyelerde oksijen gerilimi ile tekrar tekrar karşılaşırlar. Düşük oksijen gerilimi durumu olan hipoksi, kan dolaşımının fizyolojik süreçlerinde ve kanser, kronik inflamasyon, kalp krizi ve felç gibi çeşitli patolojik süreçlerde çok yaygın bir mikro-çevresel faktördür. Ek olarak, orak hücre hastalığı gibi çeşitli patolojik süreçlerde zayıf hücresel deformasyon ve bozulmuş oksijen iletimi arasında bir etkileşim bulunur. Orak kırmızı kan hücreleri, oraklama ve orak açma işlemi sırasında aynı anda şiddetli mekanik deformasyona uğrar.

Hipoksi ve hücre biyomekaniği arasındaki etkileşimler ve hastalıklı kırmızı kan hücrelerinde hızlandırılmış hasarın altında yatan biyokimyasal mekanizmalar iyi anlaşılmıştır, ancak hipoksinin kırmızı kan hücresi bozulmasına (yaşlanma) katkıda bulunan kesin biyomekanik sonuçları belirsizliğini korumaktadır.

Florida Atlantic Üniversitesi Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Koleji’nden araştırmacılar, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ile işbirliği içinde, biyomekanik yollar aracılığıyla kırmızı kan hücresi yaşlanması üzerindeki hipoksinin rolünü belirlemeye çalıştılar. Özellikle, tek hücre düzeyinde hipoksi ile indüklenen kırmızı kan hücresi deformabilitesi bozulmasını incelediler, siklik olmayan hipoksi ve siklik hipoksi arasındaki farkları karşılaştırdılar ve herhangi bir kümülatif etki ile kümülatif etkiyi belgelediler.. nicel olarak incelenmemiş yönler gibi hipoksi döngüleri. Kırmızı kan hücresi deforme olabilirliği, işlevselliğinin önemli bir biyobelirtecidir.

Dergide yayınlanan araştırma için Çip Üzerinde Laboratuvar, araştırmacılar çok yönlü bir mikroakışkan geliştirdi laboratuvar ortamında Oksijene bağımlı biyolojik süreçlerde yer alan diğer hücre türleri için bir karakterizasyon aracı olarak kullanılabilen kırmızı kan hücrelerinin mekanik performansını araştırırken gazlı ortamı tam olarak kontrol etmek için test. Test, kanser hücrelerinin metastatik potansiyeli ve ilgili ilaç direnci üzerindeki hipoksik etkileri araştırmak için umut veriyor. Kanser hücreleri, hipoksik bir tümör mikroçevresinde daha fazla metastatiktir ve kanser hücresi sertliğinin, metastatik potansiyellerinin etkili bir biyolojik belirteci olduğu gösterilmiştir.

Çalışmadan elde edilen bulgular, tek başına döngüsel hipoksi mücadelesinin kırmızı kan hücresi zarının mekanik bozulmasına yol açabileceği kırmızı kan hücresi yaşlanmasının altında yatan önemli bir biyofiziksel mekanizmayı göstermektedir. Bu süreç, deformasyona bağlı mekanik yorgunluk ile birlikte, dolaşımdaki kırmızı kan hücrelerinin yaşadığı iki ana yorulma yükleme koşulunu temsil eder.

Kıdemli yazar ve doçent olan Sarah Du, “Sistemimizin benzersiz bir özelliği, hücre deforme olabilirlik ölçümünün, iyi kontrol edilen bir oksijen gerilimi ortamında birden fazla, ayrı ayrı izlenen kırmızı kan hücreleri üzerinde yapılabilmesinde yatmaktadır” dedi. FAU’nun Okyanus ve Makine Mühendisliği Bölümü’nde ve FAU’nun İnsan Sağlığı ve Hastalık Müdahale Enstitüsü’nün (I-HEALTH) bir üyesidir. “Sonuçlarımız, bir mikroakışkan cihaz içindeki oksijen seviyelerinin değişmesine yanıt olarak, bireysel hücrelerin mekanik karakterizasyonundan önce ve sonra, oksijensizleştirme koşulları altında kırmızı kan hücrelerinin deforme edilebilirliğinin azaldığını gösterdi.”

Mikroakışkanlar, gaz ve sulu çözeltiyi akış veya gaz geçirgen bir zar yoluyla ara yüzleyerek gaz difüzyonu için minyatür ve verimli bir platform olarak hizmet eder, bu da hücresel gazlı mikro ortamın kontrolüne de uygundur.

Araştırma için, araştırmacılar, kırmızı kan hücrelerini, hücre mekanik özelliklerinin aynı anda karakterizasyonuna izin verirken, iyi kontrol edilen bir tekrarlanan hipoksi mikro-ortamına tabi tuttular. Bir elektro-deformasyon tekniğini bir mikrodifüzyon odasına entegre ettiler; bu, uygulaması kolay ve aynı anda siklik hipoksi tehdidi ve süspansiyondaki ve yarı-durağan koşullar altında tek tek hücreler üzerindeki kayma gerilmeleri uygulamalarında esnekti.

Oksidatif hasar gibi biyolojik belirteçlerin ölçümleri, yorgunluk yüklemesi ve biyolojik süreçler arasında nicel ilişkiler kurmak için ek bilgiler sağlayabilir ve kırmızı kan hücresi yetmezliği ve yaşlanmanın daha iyi anlaşılmasına olanak tanır. Mikroakışkan tahlil, mekanik performansları ve gazlı ortamlara tepkileri için diğer biyolojik hücre türlerini incelemek için de genişletilebilir.

“Profesör Du’nun laboratuvarı tarafından geliştirilen benzersiz yöntem, aynı zamanda, transfüzyon amacıyla doğal ve yapay kırmızı kan hücrelerinin mekanik performansını tahmin etmek ve ilgili reaktiflerin dolaşımdaki hücresel ömrünü uzatmadaki etkinliğini değerlendirmek için de yararlı bir araç olabilir” dedi. Stella Batalama, Ph.D., dekan, Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Fakültesi. “Bu umut verici ve son teknoloji tahlil, diğer kan hastalıklarındaki ve diğer hücre tiplerindeki kırmızı kan hücrelerini daha da genişletme potansiyeline sahip.”

Çalışmanın ortak yazarları şunlardır: Ming Dao, Ph.D., Department of Materials Science and Engineering, MIT; Yuhao Qiang, Ph.D., FAU Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Fakültesi ve şu anda MIT’de doktora sonrası araştırmacı; ve Jia Liu, Ph.D., FAU Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Koleji.

Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen materyallere dayanmaktadır.

Hikaye Kaynağı:

tarafından sağlanan malzemeler Florida Atlantik Üniversitesi. Orijinali Gisele Galoustian tarafından yazılmıştır. Not: İçerik, stil ve uzunluk için düzenlenebilir.

.

[ad_2]

Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir