UCI دانشمندان مهندس سلول های انسانی با ماهی مرکب-مانند شفافیت

ارواین کالیفرنیا 2 ژوئن 2020 -- اختاپوس squids و موجودات دریایی دیگر می توانید انجام یک عمل ناپدید با استفاده از تخصصی بافت در بدن خود را به دستکاری در انتقال و انعکاس نور و در حال حاضر محققان در دانشگاه کالیفرنیا ایروین باید مهندسی سلول های انسانی را شبیه شفاف توانایی های خود.

در یک مقاله منتشر شده امروز در ارتباطات طبیعتدانشمندان توضیح می دهد که چگونه آنها را به خود جلب کرد با الهام از cephalopod پوست به وقف سلول های پستانداران با استفاده از شفافیت و نور و پراکندگی ،

"برای هزاران سال مردم را شیفته شفافیت و نامرئی که الهام گرفته اند فلسفی حدس و گمان آثار علمی تخیلی و علمی, تحقیقات گفت:" منجر نویسنده Atrouli Chatterjee یک UCI دانشجوی دکتری در شیمی و biomolecular engineering. "پروژه های ما - که قطعا در عرصه علم و مراکز طراحی و مهندسی سیستم های سلولی و بافت ها با کنترل خواص برای انتقال بازتاب و جذب نور است."

Chatterjee با این نسخهها کار در آزمایشگاه Alon Gorodetsky, UCI دانشیار شیمی و biomolecular engineering, که دارای یک سابقه طولانی از کاوش چگونه یادبود' تغییر رنگ قابلیت های می توان تقلید به منظور توسعه فن آوری منحصر به فرد به نفع مردم است. تیم خود را bioinspired تحقیقات منجر به دستیابی به موفقیت و پیشرفت در مادون قرمز استتار و دیگر مواد پیشرفته.

برای مطالعه در این گروه به خود جلب کرد با الهام از راه زن Doryteuthis opalescens ماهی مرکب می تواند فرار از شکارچیان با به صورت پویا تغییر یک نوار در گوشته از تقریبا شفاف به مات سفید. سپس محققان با اقتباس برخی از بین سلولی پروتئین های مبتنی بر ذرات درگیر در این بیولوژیکی cloaking روش و یک راه برای معرفی آنها به سلول های انسانی برای تست اینکه آیا نور-پراکندگی قدرت در حال انتقال به سایر حیوانات است.

این گونه از ماهی مرکب تخصصی است بازتاب سلول های به نام leucophores که می توانید تغییر دهید که چگونه آنها نور را پراکنده. در داخل این سلول ها leucosomes غشاء محدود ذرات که تشکیل شده از پروتئین های شناخته شده به عنوان reflectins که می تواند تولید رنگین کمانی استتار.

در آزمایش های خود را محققان کشت بشر جنینی سلول های کلیه و مهندسی ژنتیک آنها به بیان reflectin. آنها دریافتند که پروتئین خواهد به جمع آوری ذرات در سلول های سيتوپلاسم در یک نظم ترتیب. آنها همچنین شاهد از طریق نوری میکروسکوپ و طیف سنجی که معرفی reflectin مبتنی بر سازه های ناشی از سلول های خود را تغییر دهید پراکندگی نور است.

"ما شگفت زده برای پیدا کردن که نه تنها سلول های بیان شده reflectin اما همچنین بسته بندی پروتئین در spheroidal هستند نانوساختارهای و توزیع آنها در سراسر سلول های بدن" گفت: Gorodetsky, همکاری نویسنده در این مطالعه است. "از طریق كمي فاز ميکروسکوپ ما قادر به تعیین ساختار پروتئین های مختلفی ویژگی های نوری در مقایسه با زمانی که به داخل سيتوپلاسم سلول ها; به عبارت دیگر آنها رفتار نوری تقریبا به عنوان آنها را در خود بومی cephalopod leucophores."

در دیگر بخش های مهم این مطالعه این تیم آزمایش اینکه آیا انعکاس به طور بالقوه می تواند روشن و خاموش کردن از طریق محرک های خارجی. آنها ساندویچ سلول ها در بین پوشش شیشه ای صفحات و اعمال غلظتهای مختلف کلرید سدیم. اندازه گیری مقدار نور که منتقل شد توسط سلول های آنها دریافتند که آنهایی که در معرض بالاتر از سطح سدیم بیشتر پراکنده نور و ایستاده بود بیشتر از محیط اطراف است.

"آزمایش های ما نشان داد که این اثرات به نظر می رسد در مهندسی سلول, اما نه در سلول هایی که فاقد reflectin ذرات, نشان دادن یک پتانسیل با ارزش روش برای تنظیم نور-پراکندگی خواص در سلول های انسان" Chatterjee گفت.

در حالی که نامرئی انسان ها هنوز بصورتی پایدار و محکم در قلمرو داستان های علمی تخیلی Gorodetsky گفت: گروه تحقیقاتی ارائه می دهند برخی از منافع ملموس در کوتاه مدت.

"این پروژه نشان داد که آن را ممکن است برای توسعه سلول های انسان با محرک-پاسخگو خواص نوری با الهام از leucophores در celphalopods و این نشان می دهد که این شگفت انگیز reflectin پروتئین می تواند به حفظ خواص خود را در خارجی سلولی, محیط," او گفت:.

او گفت که دانش جدید نیز می تواند امکان استفاده از reflectins به عنوان یک نوع جدید از biomolecular نشانگر پزشکی و بیولوژیکی میکروسکوپ برنامه های کاربردی.

###

این پروژه که با حمایت از دفاع از تحقیقات کاربردی پروژه های سازمان و نیروی هوایی از تحقیقات علمی نیز درگیر محققان از دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو و هاماماتسو فوتونیک در ژاپن است.

در مورد دانشگاه کالیفرنیا در ارواین: تاسیس در سال 1965 UCI جوانترین عضو معتبر انجمن دانشگاه های آمریکا. پردیس تولید سه برنده جایزه صلح نوبل و شناخته شده برای آن با پيشرفت تحصيلی برتر پژوهش و نوآوری و anteater طلسم. به رهبری صدراعظم Howard Gillman, UCI بیش از 36,000 دانش آموزان و ارائه می دهد 222 درجه برنامه. آن را در واقع یکی از امن ترین و اقتصادی ترین جوامع پر جنب و جوش است و اورنج کانتی دوم-بزرگترین کارفرما کمک 5 میلیارد دلار در سال به اقتصاد محلی. برای اطلاعات بیشتر در UCI بازدید http://www.uci.edu.

دسترسی رسانه ها: برنامه های رادیو/ایستگاه ممکن است برای هزینه های استفاده از در پردیس خط ISDN به مصاحبه UCI هیات علمی و کارشناسان موضوع را به در دسترس بودن و دانشگاه تصویب. برای اطلاعات بیشتر UCI اخبار بازدید news.uci.edu. منابع اضافی برای روزنامه نگاران ممکن است در بر داشت در communications.uci.edu/for-journalists.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.