6369797406

WYKŁADY NA SESJACH N AUKOWYCH

I. NOWE TECHNOLOGIE I PRZYKŁADY ICH ZASTOSOWANIA -

Mikromacierze, nanotochnologia. lab on a chip.

Urszula Dem ko w

Mikromacierze (microarray) to miniaturowe układy hybrydyzacyjne składające się z różnego typu sond rozpoznających fragmenty genów, transkryptów lub białek Poziom ekspresji badanych genów, transkryptów lub obecność protein ocenia się mierząc natężenie emitowanej punktowo fluorescencji. Pomiaru dokonuje się za pomocą odpowiedniego analizatora. Mikromacierze mogą one służyć zarówno do analizy strukturalnej jak i czynnościowej genomu, transkryptomu lub proteomu. Mikromacierze znajdują coraz szersze zastosowanie w wielu dziedzinach biologii i medycyny, w tym w rutynowej diagnostyce. Zaletą techniki mikromacierzy w diagnostyce jest znaczne przyspieszenie procesu analitycznego, synchronizacja wielu oznaczeń w jednym czasie oraz niewielka ilość niezbędnego do analizy materiału. Mikromacierze są przydatnym narzędziem do badań genomu. Stwarzają możliwości poznania sekwencji materiału genetycznego, mapowania genomu oraz określenie zależności wewnątrz genomu. Mikromacierze mają potencjalnie bardzo szerokie znaczenie w onkologii. Wzorce ekspresji genów umożliwiają bardziej precyzyjną stratyfikację chorych. Analiza proteomu komórki może mieć również duże znaczenia diagnostyczne i poznawcze. Mikromacierze mogą służyć jako metoda badawcza ułatwiająca identyfikację istotnego punktu uchwytu dla leku hamującego wzrost guza. Badania można prowadzić in vitro na wyizolowanych od chorego komórkach nowotworowych. Farmakogenomika nowotworów pozwala na odkrycie nowych leków przeciwnowotworowych oraz molekularnych celów dla nich na podstawie poznania mechanizmu onkogenezy. Technika mikromacierzy stała się jednym z ważniejszych narzędzi farmakogenomiki. Nanotechnologia zajmuje się obiektami o rozmiarach w granicach od 1 do 100 nanometrów. Rozwój nanotechnologii możliwy był dzięki rozwojowi skaningowej mikroskopii tunelowej, pozwalającej oglądać obiekty wielkości atomów. Obiekt zbudowany z tych samych atomów w skali makroskopowej ma zupełnie inne. obserwowane w naszym codziennym życiu właściwości. Przy rozdrobnieniu do wielkości cząstek rzędu nanometrów pojawiają się nowe cechy fizyczne. Wynikają one z dużego stosunku powierzchni cząstek w stosunku do zajmowanej przez nie objętości. Nanodiagnostyka polega na zastosowaniu urządzeń pracujących w nanoskali. Pozwalają one na znaczne zwiększenie czułości metody i przyspieszenie procesu analitycznego. Przykładem miniaturyzacji urządzeń pomiarowych może być laboratorium na szkiełku (lab -on a chip). Wykorzystując taką technologię kilkadziesiąt tysięcy reakcji biochemicznych dziennie można przeprowadzić za pomocą układu mikroprzepływowego wielkości karty kredytowej. Reakcje zachodzą we wnętrzach drobnych kropel, przesuwających się wzdłuż odpowiednio zaprojektowanych kanalików. Objętości kropel są kontrolowane za pomocą komputera. Przy małych objętościach przepływ jest laminarny co ułatwia kontrolowanie przebiegu reakcji. Układy wytwarzające kropelki są proste i tanie, substancje w mikrokanalikach doskonale się mieszają, a ich przepływ zazwyczaj jest wymuszany różnicą ciśnień Pomimo ogromnych sukcesów nowych technologii znaczący postęp techniczny nie idzie jeszcze w parze z zastosowaniami klinicznymi. Stopień skomplikowania analiz, złożoność i koszt aparatury oraz trudności związane ze złożoną analizą biostatystyczną stanowią wciąż ogromne wyzwanie.

Możliwości aplikacyjne LC-MRM/MS do rutynowego oznaczenia stężenia białek i peptydów w osoczu, moczu oraz tkance Dominik Domański

W ciągu ostatnich dwudziestu lat biochemia białek została zrewolucjonizowana dzięki rozwojowi nowych technologii spektrometrii mas tworząc dziedzinę zwaną proteomiką. Badania proteomów różnych organizmów za pomocą spektrometrii mas pozwoliły na identyfikację i pomiar stężenia tysięcy białek, badanie ich posttranslacyjnych modyfikacji oraz analizę ich struktury Globalne analizy proteomiczne doprowadziły do identyfikacji potencjalnych biomarkerów wielu chorób, w tym markerów chorób nowotworowych, chociaż większość z nich czeka na walidacje za pomocą bardziej specyficznych metod. Przed kilku laty w proteomice powstał nowy sposób analizowania prób, zwany