একক-কোষ ন্যানোবায়োপসি অন্বেষণ করে কিভাবে মস্তিষ্কের ক্যান্সার কোষগুলি চিকিত্সা প্রতিরোধের জন্য মানিয়ে নেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

একক-কোষ ন্যানোবায়োপসি অন্বেষণ করে কিভাবে মস্তিষ্কের ক্যান্সার কোষগুলি চিকিত্সা প্রতিরোধের জন্য মানিয়ে নেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/single-cell-nanobiopsy-explores-how-brain-cancer-cells-adapt-to-resist-treatment-physics-world.jpg" data-caption="ডাবল ব্যারেল ন্যানোপিপেট ইনফোগ্রাফিক একটি একক কোষের ন্যানোবায়োপসি এবং পরবর্তী নমুনা বিশ্লেষণ দেখাচ্ছে। (সৌজন্যে: ইউনিভার্সিটি অফ লিডস। ছবি ডিজাইন করেছেন Somersault1824)” title=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/single-cell-nanobiopsy- অন্বেষণ করে-কিভাবে-মস্তিষ্ক-ক্যান্সার-কোষ-এডাপ্ট-টু-প্রতিরোধ-চিকিত্সা-ভৌতিক-বিশ্ব.jpg”>একটি ডাবল-ব্যারেল ন্যানোপিপেটের ইনফোগ্রাফিক

গ্লিওব্লাস্টোমা (জিবিএম) মস্তিষ্কের ক্যান্সারের সবচেয়ে মারাত্মক এবং সবচেয়ে আক্রমণাত্মক রূপ। প্রায় সমস্ত টিউমার চিকিত্সার পরে পুনরাবৃত্তি হয়, কারণ বেঁচে থাকা কোষগুলি আরও থেরাপি প্রতিরোধ করার জন্য সময়ের সাথে সাথে আরও স্থিতিস্থাপক আকারে রূপান্তরিত হয়। এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, বিজ্ঞানীরা লিডস বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি অভিনব ডাবল-ব্যারেল ন্যানোপিপেট ডিজাইন করেছেন এবং এটি চিকিত্সার প্রতিক্রিয়া হিসাবে পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে পৃথক জীবিত জিবিএম কোষগুলির ট্র্যাজেক্টোরিগুলি তদন্ত করতে ব্যবহার করেছেন।

ন্যানোপিপেটে দুটি ন্যানোস্কোপিক সূঁচ থাকে যা একযোগে বহিরাগত অণুকে ইনজেক্ট করতে পারে এবং কোষ থেকে সাইটোপ্লাজম নমুনা বের করতে পারে। সংস্কৃতিতে জীবন্ত কোষের ন্যানোবায়োপসি সঞ্চালনের জন্য ন্যানোপিপেটটিকে একটি স্ক্যানিং আয়ন কন্ডাক্টেন্স মাইক্রোস্কোপ (SICM) এ একীভূত করা হয়েছে। একক কোষ অধ্যয়নের জন্য বিদ্যমান কৌশলগুলির বিপরীতে, যা সাধারণত কোষকে ধ্বংস করে, ন্যানোপিপেট একটি জীবন্ত কোষকে হত্যা না করে বারবার বায়োপসি নিতে পারে, সময়ের সাথে সাথে একটি পৃথক কোষের আচরণের অনুদৈর্ঘ্য অধ্যয়ন সক্ষম করে।

লেখার মধ্যে বিজ্ঞান অগ্রগতি, গবেষকরা ব্যাখ্যা করেন যে SICM একটি গ্লাস ন্যানোপিপেটে ঢোকানো একটি ইলেক্ট্রোড এবং কোষ ধারণকারী একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক দ্রবণে নিমজ্জিত একটি রেফারেন্স ইলেক্ট্রোডের মধ্যে আয়ন কারেন্ট পরিমাপ করে কাজ করে। দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করার পরে ন্যানোপিপেটের ডগায় ন্যানোপোরের মধ্য দিয়ে একটি আয়ন প্রবাহ প্রবাহিত হলে ন্যানোবায়োপসি করা হয়। তাদের ডাবল-ব্যারেল ন্যানোপিপেটে, একটি ব্যারেল সাইটোপ্লাজমিক নিষ্কাশন করতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সিরিঞ্জ হিসাবে কাজ করে; দ্বিতীয়টিতে একটি জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ রয়েছে যা ন্যানোবায়োপসি করার আগে সুনির্দিষ্ট অবস্থান এবং ন্যানোইনজেকশনের জন্য একটি স্থিতিশীল আয়ন প্রবাহ সরবরাহ করে।

আধা-স্বয়ংক্রিয় প্ল্যাটফর্মটি সাইটোপ্লাজমের ফেমটোলিটার ভলিউম নিষ্কাশন এবং পৃথক কোষে একযোগে ইনজেকশন সক্ষম করে। প্ল্যাটফর্মটি ফিডব্যাক কন্ট্রোল ব্যবহার করে ন্যানোপিপেটের স্বয়ংক্রিয় অবস্থান প্রদান করে (ন্যানোপিপেট নমুনার কাছে এলে আয়ন কারেন্ট কমে যায়), যখন নির্দিষ্ট বর্তমান স্বাক্ষর সনাক্তকরণ একটি একক কোষের সফল ঝিল্লি অনুপ্রবেশ নির্দেশ করে।

অনুদৈর্ঘ্য অধ্যয়ন

প্ল্যাটফর্মের ক্ষমতার ধারণার প্রমাণ হিসাবে, গবেষকরা একটি GBM কোষের (এবং এর বংশধর) অনুদৈর্ঘ্য ন্যানোবায়োপসি পরিচালনা করেছেন, 72 ঘন্টার মধ্যে জিনের অভিব্যক্তি পরিবর্তনের প্রোফাইলিং। তারা থেরাপির আগে, রেডিওথেরাপি এবং কেমোথেরাপির সাথে চিকিত্সার সময় এবং চিকিত্সার পরে ন্যানোবায়োপসি করেছিলেন।

"আমাদের পদ্ধতিটি শক্তিশালী এবং পুনরুত্পাদনযোগ্য, যা স্বতন্ত্র যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন কোষের মধ্যে ঝিল্লি অনুপ্রবেশ এবং ন্যানোইনজেকশনের অনুমতি দেয়," সহ-প্রধান তদন্তকারীরা লিখুন লুসি স্টেড এবং পাওলো অ্যাক্টিস. "ন্যানোইনজেকশনের গড় সাফল্যের হার হল 0.89 ± 0.07৷ অন্তঃকোষীয় mRNA তারপর নিষ্কাশন করা হয়।"

গবেষকরা 2 Gy বিকিরণ এবং 30 µM টেমোজোলোমাইডের মানক চিকিত্সায় GBM কোষগুলির প্রতিক্রিয়া তদন্ত করেছেন। তারা দৃশ্যত পৃথক কোষ এবং তাদের বংশধরদের 72 ঘন্টার বেশি ট্র্যাক করেছে, এই সময়ের মধ্যে 98% মাইক্রোস্কোপের ফিল্ড-অফ-ভিউতে অবশিষ্ট রয়েছে - অনুদৈর্ঘ্য বিশ্লেষণ করার লক্ষ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/04/23-04-24-cancer-cells.jpg" data-caption="মানিয়ে নিন এবং ভাগ করুন গ্লিওব্লাস্টোমা কোষের ফ্লুরোসেন্স ছবি যা কেমোথেরাপি এবং রেডিওথেরাপি থেকে বেঁচে গেছে এবং বিভক্ত হয়েছে; চিকিত্সার আগে একটি কোষ এবং পরে তিনটি কোষ ছিল। (সৌজন্যে: ফ্যাবিও মার্কুচিও)” শিরোনাম=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/04/23-04-24-cancer-cells.jpg” >মস্তিষ্কের ক্যান্সার কোষের ফ্লুরোসেন্স চিত্র

1 দিন, গবেষকরা বায়োপসি করেন, একটি ফ্লুরোসেন্ট ডাই দিয়ে ইনজেকশন দেন এবং প্রতিটি কোষকে চিত্রিত করেন। ২য় দিনে, অর্ধেক কোষ বিকিরণ এবং কেমোথেরাপি পেয়েছিল, অন্যরা নিয়ন্ত্রণ হিসাবে কাজ করেছিল। সমস্ত কোষ 2 এবং 2 দিনে চিত্রিত করা হয়েছিল এবং 3 দিনে আবার বায়োপসি করা হয়েছিল এবং ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল।

যে কোষগুলিতে দিন-1 ন্যানোবায়োপসি হয়েছিল, তাদের বেঁচে থাকা চিকিত্সা করা এবং চিকিত্সা না করা কোষগুলির মধ্যে একই রকম ছিল এবং কোষ বিভাজনের হার দুটি গ্রুপে তুলনীয় ছিল। 72 ঘন্টা পরে, চিকিত্সা না করা কোষগুলির 63% (বায়োপসি করা হয়নি) বেঁচে থাকে, 25% চিকিত্সা করা কোষের তুলনায়। চিকিৎসা নির্বিশেষে 1 দিনে সেল সাব-টাইপগুলির পরবর্তী মৃত্যুর হারে কোনও পার্থক্য ছিল না। যাইহোক, চিকিত্সা না করা কোষগুলির একটি অনেক বৃহত্তর অনুপাত সময়ের সাথে সাথে সাব-টাইপ পরিবর্তন করে, বা চিকিত্সা করা কোষের তুলনায় একটি ভিন্ন উপ-প্রকার সহ বংশধর তৈরি করে।

"এটি পরামর্শ দেয় যে চিকিত্সা না করা কোষগুলি চিকিত্সা করা কোষের তুলনায় তিন দিনের সময়ের কোর্সে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি প্লাস্টিক," গবেষকরা লিখেছেন। "পেয়ার করা দিন 1 এবং অনুদৈর্ঘ্য নমুনার কোষের ফিনোটাইপ স্কোরগুলি প্রকাশ করেছে যে চিকিত্সা করা কোষগুলি থেরাপির সময় একই ফিনোটাইপ বজায় রাখে, যখন চিকিত্সা না করা কোষগুলি 72 ঘন্টার বেশি ট্রান্সক্রিপশনাল অবস্থা পরিবর্তন করার সম্ভাবনা বেশি থাকে, এটি পরামর্শ দেয় যে চিকিত্সা হয় উচ্চ ট্রান্সক্রিপশনাল স্থিতিশীলতার জন্য প্ররোচিত বা নির্বাচন করে৷ এই প্রতিষ্ঠিত GBM সেল লাইনে।"

"এটি একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি," স্টেড বলেছেন। “এটি প্রথমবার যে আমাদের কাছে এমন একটি প্রযুক্তি রয়েছে যেখানে আমরা কেবলমাত্র অনুমান না করে চিকিত্সার পরে সংঘটিত পরিবর্তনগুলি নিরীক্ষণ করতে পারি। এই ধরনের প্রযুক্তি বোঝার একটি স্তর প্রদান করতে যাচ্ছে যা আমরা আগে কখনোই পাইনি। এবং সেই নতুন উপলব্ধি এবং অন্তর্দৃষ্টি আমাদের অস্ত্রাগারে সমস্ত ধরণের ক্যান্সারের বিরুদ্ধে নতুন অস্ত্রের দিকে নিয়ে যাবে।"

দলটি নিশ্চিত যে এই বহুমুখী ন্যানোপ্রোবগুলির অন্তঃকোষীয় পরিবেশে ন্যূনতম ব্যাঘাত সহ অ্যাক্সেস করার ক্ষমতা "আণবিক ডায়গনিস্টিকস, জিন এবং কোষের থেরাপিতে বিপ্লব করার" সম্ভাবনা রাখে।

"আমাদের ভবিষ্যতের কাজ প্রযুক্তির থ্রুপুট বাড়ানোর উপর ফোকাস করবে যাতে আরও কোষ বিশ্লেষণ করা যায়," অ্যাক্টিস বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. “আমরা কোষ থেকে আহরিত আরএনএ বিশ্লেষণ করার জন্য প্রোটোকল উন্নত করার জন্য কাজ করছি যাতে আরও জৈবিক তথ্য সংগ্রহ করা যায়। আমরা রোগীর থেকে প্রাপ্ত কোষ এবং অর্গানয়েডের উপর ভিত্তি করে মস্তিষ্কের ক্যান্সারের আরও উন্নত জৈবিক মডেল অধ্যয়ন করতে খুব আগ্রহী।"

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড