蛔虫的新平台可以加速药物的输送
奥斯汀德克萨斯大学Cockrell工程学院的研究人员使用了一种全部动物模型在体内药物发现平台中开发了第一个大规模的大规模的动物模型,可以加速科学研究,更准确地评估新药的治疗方法神经变性疾病。
阿德拉·本雅科尔教授和她的邮局和研究生团队 - Sudip Mondal,Evan Hegarty,Christopher Martin,SertanKutalGökçe和Navid Ghorashian-Demyent在学习中发表的一项研究中的新平台自然通讯10月11日。
该团队认为,他们的平台将允许研究人员和制药公司进行数千种活性,1毫米长的蛔虫,叫做Caenorhabditis秀丽隐杆线虫(C.秀丽隐杆线虫),同时且以体外细胞的速度和成本进行成千上万基于平台。
Ben-Yakar是机械和生物医学工程系的一名研究员,他领导了这个新平台的设计,它采用了一个手机大小的芯片的形式,可以固定和分析小动物模型,使用高倍显微镜。该平台类似于细胞的筛选平台,但它可以通过将数千个细胞固定在微陷阱中,防止它们自然移动,来筛选由多个细胞组成的整个生物体。此外,该平台可以自动理解数据使用图像分析软件,这也由研究人员开发。该信息可以帮助确定药物是否有效地治疗蛔虫中的疾病。
研究人员'微流体装置它的设计可以在12到16分钟的高分辨率和高速度下同时成像约3600条蛔虫。今天的传统平台只能在如此短的时间内想象出少数动物。该设备还能够同时评估许多不同药物化合物的功效。目前使用的其他微流体平台一次只能分析一种药物化合物,而研究人员的新平台可以对96种药物进行评估。
蛔虫,在研究中是期望的神经退行性疾病因为它们具有完整的神经系统和多种神经元,也是具有完全测序的基因组的第一个多细胞生物。大约三分之一的C.秀丽隐杆线虫的基因与人类引起的疾病基因相同。
“秀丽隐杆线虫是成千上万倍的细胞,所以现在我们已经开发了一种方法来捕捉和固定的如此之快,我们可以确定更多的信息在整个生物药物的疗效,而不是有限的信息,推导出当我们使用孤立的单个细胞,”Ben-Yakar说。
除了现有平台外,芯片还有哪些芯片是,它能够进行高通量筛选,研究成千上万到数十万种化合物,以快速和非常高分辨率的方式,以及高含量的荧光筛选,允许a更快但对动物表型更深入地进行了深入的分析。
由柔性聚合物制成微流体芯片含有96个孔,用于接受药物治疗的动物。在每个井下面都是可以捕获40个蛔虫的特殊微通道。锥形设计将C.杆杆线虫挤压为微通道,以更容易成像。然后,微流体芯片依靠垫片系统,该系统将压力施加到腔室以固定蛔虫。
“这种原则上的研究开辟了使用这种技术来识别和发展治疗方法,以识别和发展一些最棘手的人类疾病,”布朗大学神经科学教授安妮·哈特,追随芯片的发展。
为了展示其专利申请装置的效率,该团队分析了约1000名受食物和药物管理局批准的药物,旨在治疗各种神经变性疾病中发现的蛋白质聚集,包括亨廷顿氏病。在这样做时,他们惊讶地发现潜在的药物在治疗亨廷顿特别有效。
Ben-Yakar说:“我们测试的四种药物对治疗直接与亨廷顿氏症相关的蛋白质聚集模型有效,其中一种药物在增加剂量的情况下甚至更有效,而不会引起毒性。”
虽然微流体设备是原型,Ben-Yakar的启动公司奈多尔科,正在努力为商业产品开发设计,这些商业产品可以廉价且易于制造。
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