Wyjątkowy znacznik fluorescencyjny do obserwacji kolagenu i elastyny: artykuł nr 6788
2010-05-21 00:10:06 Biotechnologia
Znacznik fluorescencyjny, który umożliwi obserwowanie kolagenu i elastyny - głównych składników sieci białek łączących komórki organizmu - w żywych tkankach, opracowali badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ), we współpracy z naukowcami z USA. Dzięki niemu będzie można m.in. obserwować procesy starzenia się tkanek i badać nowe materiały opatrunkowe.
Nowy znacznik opracował zespół badaczy pod kierownictwem prof. Jerzego
Dobruckiego z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ, we
współpracy z prof. Zbigniewem Darżynkiewiczem z New York Medical
College. Promocją wynalazku i poszukiwaniem podmiotów zainteresowanych
jego wykorzystaniem zajmuje się Centrum Innowacji Transferu Technologii
i Rozwoju Uniwersytetu (CITTRU).
"Za pomocą opracowanego barwnika będzie można badać żywe, wyizolowane,
ale - w przeciwieństwie do wcześniej stosowanych metod - nieutrwalone i
nienaruszone tkanki zwierząt" - mówi PAP prof. Dobrucki.
Białka macierzy zewnątrzkomórkowej - w tym włókna kolagenowe i
elastynowe - biolodzy potrafili wizualizować już wcześniej, jednak
dotychczas stosowane techniki ich barwienia są bardzo pracochłonne. "Na
ogół wymagają one utrwalenia tkanki przed barwieniem i obserwacją
mikroskopową" - wyjaśnia rozmówca PAP. W nowej metodzie - opracowanej
przez krakowskich i amerykańskich badaczy - do świeżo wyizolowanej
tkanki zanurzonej w soli fizjologicznej wystarczy dodać barwnik i można
rozpocząć badania mikroskopowe.
Stosowane wcześniej metody barwienia nie pozwalały także na powtarzalne
uzyskiwanie obrazów mikroskopowych kolagenu i elastyny o wysokiej
jakości. "Nasza metoda - dzięki właściwościom barwnika i zaletom
mikroskopii konfokalnej (typ mikroskopii świetlnej pozwalający na
uzyskanie wysokiej jakości obrazów i ich rekonstrukcję w trzech
wymiarach - PAP) - pozwala na uzyskanie fluorescencyjnego obrazu o
bardzo dobrej jakości. Jest to kolorowy, trójwymiarowy obraz struktur
zbudowanych z kolagenów i elastyny, na czarnym tle" - tłumaczy dr
Dobrucki. "Zaletą tej techniki jest więc jej prostota i bardzo dobra
jakość obrazów, który otrzymujemy" - dodaje naukowiec.
Jak opisuje dr Dominik Czaplicki z CITTRU, autorzy wynalazku do
zabarwienia kolagenu i elastyny używają roztworu sondy
fluorescencyjnej, która przenika przez tkankę. "Między kolagenem i
elastyną a znacznikiem nie wytwarza się trwałe chemiczne wiązanie,
dzięki czemu - w razie potrzeby - znacznik można usunąć" - zaznacza.
"Żywe komórki wymagają specjalnego traktowania - metoda barwienia musi
być dla nich delikatna, a używany związek nie może być toksyczny" -
mówi przedstawiciel CITTRU.
Kolagen i elastyna są białkami tzw. macierzy zewnątrzkomórkowej -
sieci, która stanowi rusztowanie dla komórek organizmu. Dzięki tej
prostej technice barwienia sieci włókien kolagenowych i elastynowych
będzie można obserwować procesy zarówno produkcji, jak i degradacji
tych struktur. Kolagen i elastyna, jako główne czynniki odpowiedzialne
za własności mechaniczne tkanek ssaków, mają znaczenie w wielu
procesach zachodzących w organizmie - zarówno naturalnych, jak i
chorobowych.
Barwnik umożliwił już badaczom z UJ oglądanie trójwymiarowych obrazów
sieci włókien białkowych oplatających komórki m.in. mięśnia sercowego,
przepony czy naczyń krwionośnych. "W przypadku niektórych schorzeń
struktura oplotu kolagenowego zmienia się lub kolagen pojawia się w
naczyniach krwionośnych, dlatego nowy znacznik fluorescencyjny może być
przydatny np. w badaniach miażdżycy" - mówi dr Dobrucki.
Szczególnie ważną rolę kolagen odgrywa w procesie starzenia się tkanek.
"Znacznik mógłby być wykorzystywany przy obserwowaniu tych zmian w
macierzy zewnątrzkomórkowej, które zachodzą latami. Chcielibyśmy
również, by barwnik znalazł zastosowanie w badaniach dla potrzeb
przemysłu kosmetycznego" - deklaruje dr Dobrucki.
Jak zauważa dr Dominik Czaplicki, opracowany znacznik będzie też
przydatny w badaniu materiałów, które zawierają kolagen. "Chodzi przede
wszystkim o opatrunki biologiczne używane np. w leczeniu ran
oparzeniowych. W tym przypadku ważne będzie badanie samego materiału
opatrunkowego, ale także tego, jak zachowują się komórki w kontakcie z
materiałem, który tworzy dla nich rusztowanie i stanowi podporę dla
odradzającej się tkanki" - wyjaśnia.
Badania nad nowym znacznikiem fluorescencyjnym są finansowane przez
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Uniwersytet
Jagielloński. Wynalazek został zgłoszony do Urzędu Patentowego RP.
Jednak na uzyskanie patentu autorzy będą musieli jeszcze poczekać około
3 do 5 lat.
Wybrane wiadomości z bitechnologii
- Targi Biotechnologii i Biobiznesu - 19-20 maj 2005, Łódź
- Złoty ryż znacznie lepszy
- Druga edycja konkursu: BioIdea - wygrana to 40 000 zł
- BIOTECHNOLOGIA - studia
- "Współczesny Ludwik Pasteur" laureatem nagrody im. Drawicza
- Zakaz uprawy kukurydzy genetycznie modyfikowanej...
- Selvita, Proteon Pharmaceticals i MicroBioLab na konferencji BIO Biznes Finanse Innowacje