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量來自生物樣品的熱量（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，從而洞悉它們在實(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檢查過的系統(tǒng)。

微生物和生物膜

傳統(tǒng)上，使用光密度讀數(shù)來測量微生物的生長，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。通過測量呼吸微生物散發(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，以通過突變分析和化合物添加來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)過這一點(diǎn)，表明實(shí)際上只有休眠的腫瘤才死亡，這延長了治療和藥物發(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的熱帶寄生蟲，研究人員能夠觀察到它們在宿主細(xì)胞之間的運(yùn)動(dòng)。測量這種運(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無移動(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)行的大量表型測定。微量量熱法對(duì)許多表型篩選都有很多優(yōu)勢，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)，過去大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都無法使用。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？