微量量熱儀的用途比您想象的要多

如果您曾經(jīng)想知道生物系統(tǒng)的新陳代謝如何隨著時(shí)間而變化，那么微量量熱法可能是適合您的技術(shù)。傳統(tǒng)上，只有少數(shù)具有特定專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)室能夠進(jìn)行微量量熱法，但是，臺(tái)式設(shè)備現(xiàn)在使幾乎所有生物系統(tǒng)都具有現(xiàn)實(shí)的可能性。微量量熱法可讓您測(cè)量來(lái)自生物樣品的熱量（即新陳代謝）的很小變化。如果您可以在不使用昂貴標(biāo)簽的情況下以時(shí)間分辨的方式測(cè)量新陳代謝，則可以快速建立樣品的新陳代謝指紋，從而洞悉它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。在這里，我們探索已經(jīng)使用Symcel微量熱分析儀calScreener檢查過(guò)的系統(tǒng)。

微生物和生物膜

傳統(tǒng)上，使用光密度讀數(shù)來(lái)測(cè)量微生物的生長(zhǎng)，光密度讀數(shù)僅在細(xì)菌分裂或死亡時(shí)才發(fā)生變化。然而，微量量熱法顯示光密度讀數(shù)隱藏了很多信息。通過(guò)測(cè)量呼吸微生物散發(fā)的熱量，研究人員可以了解它們?nèi)绾雾憫?yīng)從環(huán)境壓力到不同碳源的不同刺激。

對(duì)生物膜數(shù)據(jù)示例感興趣？

抗生素篩選

事實(shí)證明，抗生素以可預(yù)測(cè)的方式影響細(xì)菌細(xì)胞的代謝。細(xì)胞壁抑制劑具有一個(gè)特征，而蛋白質(zhì)合成抑制劑具有另一個(gè)特征。這使得可以快速檢查新藥靶標(biāo)的潛在作用方式，并大大減少了通常為確定抗微生物化合物的功能而必須進(jìn)行的測(cè)試的范圍。

除了深入了解功能外，微量量熱法還可以用作在臨床實(shí)驗(yàn)室中檢測(cè)抗生素的小抑菌濃度的快速方法。細(xì)菌細(xì)胞對(duì)抗生素的代謝反應(yīng)可以迅速顯示出抗生素濃度是否有效。Symcel已參與一個(gè)泛歐洲項(xiàng)目，以驗(yàn)證此方法。

2D和3D細(xì)胞培養(yǎng)

可以使用微量量熱法測(cè)量2D細(xì)胞單層或復(fù)雜3D細(xì)胞培養(yǎng)物的代謝。利用諸如calScreener之類的機(jī)器中的時(shí)間分辨技術(shù)，可以準(zhǔn)確地看到細(xì)胞層何時(shí)受藥物影響或被微生物感染。與終點(diǎn)技術(shù)不同，時(shí)間分辨微量量熱法*數(shù)據(jù)中的空白，顯示了細(xì)胞反應(yīng)的規(guī)模以及細(xì)胞是否恢復(fù)。

棕色脂肪組織

褐色脂肪細(xì)胞是負(fù)責(zé)從脂肪產(chǎn)生熱量的細(xì)胞。至關(guān)重要的是，它們的代謝功能對(duì)于從肥胖到糖尿病的幾種重要疾病至關(guān)重要。使用微量量熱法研究棕色脂肪組織的研究人員已經(jīng)能夠生成棕色脂肪細(xì)胞的代謝指紋，以通過(guò)突變分析和化合物添加來(lái)了解參與棕色脂肪組織熱生成的幾種蛋白質(zhì)的功能和重要性。這些重要的實(shí)驗(yàn)有助于理解和影響諸如糖尿病的疾病。

離體活檢

有些疾病太復(fù)雜而無(wú)法建模，但可以收集患者樣本。對(duì)于這種情況，微量量熱法非常適合活檢。根據(jù)活檢的大小，可以一次對(duì)許多活檢進(jìn)行檢查，也可以將一項(xiàng)活檢分開進(jìn)行多種處理，以查看哪種活檢有效。微量量熱法已被用于篩選腫瘤活檢組織，以尋求*的化學(xué)療法選擇。

腫瘤學(xué)抗體開發(fā)

通常，使用用于凋亡的分子標(biāo)記物來(lái)篩選用于腫瘤學(xué)的抗體治療不是很敏感。時(shí)間分辨微量量熱法被證明具有更高的靈敏度，并且能夠顯示出腫瘤是否已經(jīng)死亡或經(jīng)過(guò)一輪治療后是否能夠復(fù)發(fā)。典型的篩選可能會(huì)錯(cuò)過(guò)這一點(diǎn)，表明實(shí)際上只有休眠的腫瘤才死亡，這延長(zhǎng)了治療和藥物發(fā)現(xiàn)的時(shí)間。

個(gè)性化醫(yī)學(xué)

微生物，活組織檢查和細(xì)胞培養(yǎng)均可以使用微量量熱法測(cè)量其代謝。諸如calScreener之類的臺(tái)式設(shè)備使實(shí)時(shí)監(jiān)控患者樣本變得更加容易，從而為各個(gè)患者找到個(gè)性化的治療方法。在許多情況下，微量熱法也可以比傳統(tǒng)方法更快地得出結(jié)果。

診斷程序

時(shí)間分辨微量量熱法根據(jù)生物學(xué)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)條件產(chǎn)生*的特征。這種*的特征使微量量熱法成為診斷用途的強(qiáng)大工具，可作為傳統(tǒng)方法的補(bǔ)充，或在某些情況下替代緩慢或困難的診斷方法。

瘧疾和熱帶寄生蟲

瘧疾也已在calScreener中進(jìn)行了測(cè)量，當(dāng)可以同步感染時(shí)，可以產(chǎn)生*結(jié)果。微量熱法也已用于一些較罕見(jiàn)的熱帶寄生蟲，研究人員能夠觀察到它們?cè)谒拗骷?xì)胞之間的運(yùn)動(dòng)。測(cè)量這種運(yùn)動(dòng)的能力允許一些新穎的分析方法產(chǎn)生“無(wú)運(yùn)動(dòng)時(shí)間”參數(shù)，該參數(shù)可以用作藥物發(fā)現(xiàn)的新指標(biāo)。如果化合物可以延長(zhǎng)無(wú)移動(dòng)時(shí)間，則可能是一個(gè)有用的選擇。

變異研究

如果您的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行突變研究，您將熟悉篩選和驗(yàn)證突變體所需進(jìn)行的大量表型測(cè)定。微量量熱法對(duì)許多表型篩選都有很多優(yōu)勢(shì)，或者可以用作強(qiáng)大的補(bǔ)充。隨著時(shí)間的推移，根據(jù)細(xì)胞的新陳代謝活動(dòng)，細(xì)胞的新陳代謝將成為唯yi的指紋的方式可以為突變體和/或途徑的功能提供重要線索。

總結(jié)

微量量熱法是一種功能強(qiáng)大的技術(shù)，過(guò)去大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都無(wú)法使用。諸如calScreener之類的產(chǎn)品正在將微量熱法帶入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以便您可以更多地了解您的生物學(xué)系統(tǒng)。從寄生蟲到細(xì)菌，如何在系統(tǒng)中使用它的例子很多。

這是否使您對(duì)系統(tǒng)的代謝輸出感到好奇，并且想查看微量熱量法是否可以工作？