NPL 的科學(xué)家與 Diamond Light Source 合作發(fā)表了一項研究，表明人類細(xì)胞的化學(xué)變化如何根據(jù)細(xì)胞外生態(tài)位的結(jié)構(gòu)而變化，是細(xì)胞反應(yīng)和發(fā)育途徑的主要決定因素。該論文發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
人體通過將“空白”細(xì)胞(稱為干細(xì)胞)專門化為根據(jù)其環(huán)境組織成??組織的原代細(xì)胞來進(jìn)行更新。環(huán)境是由細(xì)胞外基質(zhì)或支架創(chuàng)造的，細(xì)胞在其上構(gòu)建組織和器官。
細(xì)胞對這些基質(zhì)的反應(yīng)提供了對于基于細(xì)胞的診斷和治療的開發(fā)至關(guān)重要的性能指標(biāo)。一些重要的指標(biāo)是通過顯微鏡和生物測定獲得的，然而，這些方法無法捕獲細(xì)胞的化學(xué)成分及其在不同細(xì)胞-基質(zhì)界面上的變化。
這一缺點繼續(xù)阻礙醫(yī)療保健和技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)步，因為化學(xué)是負(fù)責(zé)組織生長和修復(fù)的細(xì)胞過程的直接反映。
NPL 的科學(xué)家們著手通過記錄在天然和合成基質(zhì)上生長的人類原代細(xì)胞和干細(xì)胞的紅外圖譜來解決這一差距。
紅外光譜幾乎可以獲取細(xì)胞中所有可用的化學(xué)信息，但無法區(qū)分細(xì)胞與其基質(zhì)或識別同一細(xì)胞的不同部分。因此，需要一種涉及使用光學(xué)和原子力顯微鏡提供的物理成像來引導(dǎo)化學(xué)光譜的相關(guān)方法。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，NPL 與 Diamond Light Source 的光束線科學(xué)家、謝菲爾德和倫敦學(xué)院的生物學(xué)家以及劍橋的數(shù)據(jù)專家合作。他們共同開發(fā)了一種光譜成像方法，不僅使他們能夠獲得單個細(xì)胞的化學(xué)圖譜，而且還可以交叉比較它們的化學(xué)特征，以響應(yīng)表現(xiàn)出不同物理性質(zhì)的基質(zhì)。
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