In vivo szövetanalízis. Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "In vivo szövetanalízis. Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra"

Gábor Tóth
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 In vivo szövetanalízis Különös tekintettel a biolumineszcens és fluoreszcens képalkotási eljárásokra

2 In vivo képalkotó rendszerek Célja Noninvazív módon Biológiai folyamatokat képes rögzíteni Élő egyedekben Típusai Marker nélküli MRI CT UH Marker alapú PET BLI (Biolumineszcens) Fluoreszcens

3 Bevezetés Biolumineszcencia Fluoreszcencia Képalkotás Értékelés, összehasonlítás Felhasználási módok

4 Biolumineszcencia Természetes előfordulása Laboratóriumi előfordulása Üzleti lehetőségek

5 Biolumineszcencia a természetben Biolumineszcenciának nevezünk minden, előlény által létrehozott fényjelenséget Az evolúció során egymástól függettlenül több mint 30 alkalommal jelent meg. Kémiai folyamat, legtöbbször ATP-t igényel. Gyakorlati jeelentősége a bakteriális LUXoperonnak van, a biolumineszenciához kapcsolódó génexpresszióért felelős.

6 Hasonlóan az izomműködéshez, idegi alapon szabályozható (ki/bekapcsolható) Egyes fajtáinál 90% hatásfokkal Adott tehát egy komplett biológiai világítóapparátus

7 Szentjánosbogár

8 Omphalotus nidiformis - miért?

9 Szentjánosbogár, jó hatásfokkal

10 Laboratóriumi alkalmazása A biolumineszcens képalkotás tehát a sejtek saját kibocsátott fényét használja fel A gyakorlati szempontból fontos három fő forrás Szentjánosbogár (560 nm) Tengeri élőlények(480 nm) Baktériumok ( Photorhabdus luminescens, Vibrio fischeri) (490 nm) A lumineszcens fehérjét kódoló DNS szakaszt a kísérleti alanyba GM módszerrel juttatják be.

11 Hangulatvilágítás halakkal

12 Fluoreszcencia Alapjelenség Laboratóriumi előfordulása Üzleti lehetőségek

13 Fluoreszcencia Fluoreszenciának nevezzük, ha egy gerjesztett atom, molekula vagy nanostruktúra fénykibocsátással éri el az alapállapotát A hullámhossz a rendszertől függ Az intenzitás exponenciálisan csökken felezési idő Gerjesztő és kibocsátott fély hullámhossza eltérő lehet - fénycső

14 Laboratóriumi felhasználása Szubsztátok jelölése Fehérjék jelölése Antitestek jelölése

15 Jelölt fehérjék laterális diffúziója a membránban

16 Immunfluoreszcencia: Lupus-Band teszt

17 Immunfluoreszcencia

18 Ha világít a macska, cincognak-e az egerek?

19 Nincs új a nap alatt

20 Képalkotás A kibocsátott és a szöveteken áthatolni képes fény kevés a szabad szemmel észleléshez. Gyakran nem is a látható tartományban Többnyire CCD kamerákat használnak.

21 Képalkotás Endoszkópos megfigyelés Külső jelfeldolgozás

22 Endoszkópos megfigyelés Közvetlen közelről gyűjt jelet Kicsi a szöveti szóródás és elnyelődés Kevesebb marker szükséges Fluoreszcenciánál a gerjesztést be kell vinni Nem kimondottan noninvazív

23 Külső jelfelolgozás CCD kamera Az erős szöveti szóródás és elnyelődés miatt erős számítástechnikai háttér szükséges Több szögből 3D-s képek készítése is lehetséges Fluoreszcenciánál a gerjesztés hasonló problémákat vet fel.

24 Értékelés Előnyök Olcsó Gyors Széleskörben használható Real-time vizsgálatok lehetségesek Hátrányok Elnyelődés, szóródás Az előbbiek miatt gyenge felbontás GM eljárás még fejlődik (ár, hozzáférhetőség, társadalmi hozzáállás)

25 Felhasználási területek Tumorkinetika (jelölt tumorsejtekkel) Immunreakciók (jelölt antitestekkel vagy killer sejtekkel) Fertőzések terjedésének vizsgálata, BL jelölt patogénekkel Regenerációs folyamatok vizsgálata jelölt csontvelő vagy őssejtekkel

26 További lehetőségek Őssejtkutatás Fejlődéstani kutatások

27 Képalkotó eljárások alkalmazása a regeneratív medicina és az őssejtkutatás területén

28 Az őssejtkutatás -Az őssejtkutatás magába foglalja a sejtek differenciálódási és szabályozó folyamatait, amik meghatározzák a fenotípust és funkciókat, anyagforgalmat, kapcsolatokat más sejtekkel és szövetekkel. -Az őssejtek normális differenciálódási folyamata csupán az arra alkalmas környezetben megy végbe, ezért ezek a kutatások általában élő szervezeteket igényelnek.

29 -ellentétben a fejlődésbiológiai kutatások által használt egyszerűbb modellszervezetekkel, amelyek ezekben a tulajdonságaikban relatíve átláthatóbbak, a regeneratív medicinában ezeknek a folyamatoknak a nagyobb, relatíve bonyolultabb szervezetekben, valamint az emberi szervezetben lejátszódó a megértésére törekszünk. A haematopoetikus őssejtek jól leírt funkciójú, könnyen izolálható, multipotens sejtek. Egyetlen sejt képes regenerálni a teljes vörösvértestszintézist, ezért az őssejtkutatás és a helyreállító medicina homlokterébe került használatuk.

30 Az átültetés során a transzgén egyéb markergéneket tartalmaz, amelyek jelölik a recipiens szervezetben az idegen gén jelenlétét és működését és fizikai képalkotó módszerekkel

31 Csontvelőátültetés megjelenítése

32 Az átültetett sejtek megjelenése a transzplantációt követően

33 A luminenszcencia lokalizációja

34 Mikroszkopikus jellemzés

35 Az optikai képalkotó eljárás a klinikai gyakorlatban -Az optikai képalkotás forradalmasítja az állati modellkísérletek átvitelét a humán biológiába és gyógyításba. -Az eljárás ugyanakkor komoly kihívással néz szembe a preklinikai kísérletekben, a felhasználható markerek kis száma miatt. A gyógyító eljárás során nem alkalmazható toxikus és sugárveszélyes eljárás. -Az élő szervezet patológiás elváltozásainak feltárása a molekuláris diagnosztika, orvosbiológia integrált felhasználását igényli a molekuláris képalkotással,

36 Köszönjük a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával www.chem.elte.hu/pr Kvíz az előző előadáshoz Programajánlatok december 6. 18:00 Posztoczky Károly Csillagvizsgáló, Tata Posztoczky Károly