Metodutveckling för avbildning av vatten/jon flöden i celler
- Diarienummer
- MDB10-0047
- Start- och slutdatum
- 110501-140430
- Beviljat belopp
- 2 100 000 kr
- Förvaltande organisation
- Karolinska Institutet
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Detta projekt avser att utveckla en ny bio-imaging metod för simultandetektion av vatten- och jon-transport i levande celler. Vi kommer kombinera expertis från två forskargrupper med avsikten att signifikant öka kunskapen om cellers vatten- och jon-flöden samt hur dessa transportsystem samverkar. Det första målet är att etablera en ny metod för att detektera vattenmolekyler i enstaka levande celler med coherent anti-stokes Raman scattering (CARS) mikroskopi. Förväntat resultat är en stabil mätmetod som kan detektera aktiv vattentransport i levande celler. Det andra målet är att kombinera CARS mikroskopi med fluorescensmikroskopi för att mäta jon-balansen i celler. Förväntat resultat är en imaging metod som simultant kan mäta vatten- och jon-flöden i celler. Det tredje målet är att med datorer simulera vatten- och jon-transport i celler. Vi kommer att implementera simuleringar på både cell- och molekylär-nivå. Förväntat resultat är data som kan förutse samt verifiera resultaten från det första och andra målet i detta projekt. Vatten- och jon-transport är två fundamentala biologiska system i alla levande celler. Utveckling av nya avbildningsmetoder (bio-imaging) är mycket viktigt eftersom de kan erbjuda en mer komplett bild av cellens vatten- och jon-flöden som kan associeras till olika sjukdomar och trauma, samt kan leda till framtida utveckling av nya behandlingsmetoder.
Populärvetenskaplig beskrivning
Detta projekt avser att utveckla en ny metod för att visualisera vatten- och jon-transport i levande celler. Dessa två olika system spelar en mycket viktig roll i alla celler och för alla organismer, inklusive människan. Vatten reglerar t.ex. cellens storlek och styr svullnad. Kalciumjoner är bärare av information och kan aktivera en lång rad olika processer i cellen, t.ex. fertilisering och celldöd. Vi kommer att kombinera expertis från en forskargrupp på Keio Universitetet i Japan och en forskargrupp på Karolinska Institutet i Sverige. Det långsiktiga målet med detta samarbete är att signifikant öka kunskapen om cellers vatten- och jon-flöden samt förstå hur dessa två transportsystem samverkar. Först kommer vi att etablera en ny metod för att studera vattenmolekyler i enstaka levande celler med en speciell teknik kallad coherent anti-stokes Raman scattering (CARS) mikroskopi. Sedan kombineras CARS tekniken med en annan teknik för att mäta jon-flöden med fluorescerande markörer. På så sätt kan vi samtidigt observera jon-flöden och vatten-transport in och ut ur cellen. Parallellt med dessa två delprojekt kommer vi att med datorers hjälp simulera vatten- och jon-transport i celler. Simuleringarna syftar till att förutse samt verifiera resultaten från det första och andra målet i detta projekt. Vatten- och jon-transport är två fundamentala biologiska system i alla levande celler. Utveckling av nya avbildningsmetoder (bio-imaging) är mycket viktigt eftersom de kan erbjuda en mer komplett bild av cellens vatten- och jon-flöden som kan associeras till olika sjukdomar och trauma, samt kan leda till framtida utveckling av nya behandlingsmetoder.