Här kommer 2 nyheter med avstånd mellan sig. I vårt närområde ,Linköping, har doktoranden Eva Miglbauer lämnat in sin doktorsavhandling Bioelectronic Approaches for On-Demand Generation of Reactive Oxygen Species. Hon kommer "försvara" doktorsavhandlingen den 16 Juni och därefter kvittera ut sin åtråvärda titel Dr och medföljande doktorshatt. Vi gratulerar henne i förskott.
Ur avhandlingen klipper jag ur valda delar. Vill man läsa den i sin helhet klickar man här.
Reaktiva syrearter (ROS) spelar en viktig roll i våra liv. De fyller en viktig funktion i vår biologi och är, på grund av sin mycket oxidativa förmåga, nyckelmolekyler i avancerade oxidationsprocesser i industriella tillämpningar, till exempel vid behandling av avloppsvatten.
På samma sätt spelar de en avgörande roll som aktiva intermediärer i kemodynamisk eller fotodynamisk cancerterapi. ROS, t.ex. väteperoxid (H2O2) eller hydroxylradikaler (OH.), härrör från molekylärt syre (O2) och är relativt sett mer reaktiva oxidanter än O2.
På cellulär nivå produceras ROS främst i mitokondrier och deltar bland annat i cellsignalering och upprätthållande av redoxhomeostas. När ROS överskrider ett visst tröskelvärde kan de dock leda till oxidativ stress och därmed till kardiovaskulära och neurodegenerativa sjukdomar samt celldöd.
Möjligheten att modulera genereringen av ROS externt ger dock även möjlighet att behandla vissa sjukdomar.
Avancerade oxidationsprocesser, till exempel fotoinducerad generering av ROS och Fenton-liknande processer, som består av reaktioner av H2O2 med övergångsmetalljoner, är särskilt potenta och justerbara metoder för ROS-generering.
Syftet med denna avhandling är att utvidga tillämpningsområdet för avancerade oxidationsprocesser och omfattar tillverkning och karaktärisering av anordningar och elektroder för lokal ROS-generering och - leverans.
I paper 1 utnyttjade vi naturligt producerade ligniner, som delar kritiska strukturella egenskaper med kända fotokatalysatorer, för att fotokemiskt reducera O2 till H2O2 med simultan nedbrytning av biopolymeren när de bestrålas med UV-ljus. Genom att tillsätta elektrondonatorer minskades ligninernas autooxidation och H2O2-alstringen ökade delvis. Genom att demonstrera möjligheten att destruktivt fotooxidera ligniner för H2O2-produktion, bidrar vi till utvecklingen av valorisering av ligniner och tekniska lösningar.
I paper 2 skapade vi en elektro-Fenton-enhet som elektrokemiskt genererar H2O2 och samtidigt löser upp krom. Kromjoner och H2O2 är cytotoxiska på egen hand, men kan också reagera med varandra för att bilda starkt oxiderande hydroxylradikaler. Vi har visat att dessa elektrokemiskt genererade arter kan döda maligna melanomceller.
I paper 4 undersökte vi elektrodernas anodiska bidrag under fysiologiska förhållanden när det gäller ROS-bildning för att klargöra möjliga elektrokemiskt inducerade processer som bidrar till att cellerna sönderdelas genom strömbehandling. Att studera tillämpningen av syrereduktionsreaktioner, elektro-Fenton processer och oxidationsprocesser i fysiologisk miljö ger en bättre förståelse för elektrokemiska processer och skulle kunna främja förenklad, billig och lokalt tillämpad direktströmsvävnadsablation i anti-tumörbehandling med minskade systemiska bieffekter.
Sammanfattningsvis, i denna avhandling utvecklas olika nya metoder för ROS-generering på begäran. Paper 1 är en fotoinducerad process, medan paper 2-4 presenterar olika metoder för elektrokemisk ROS-generering genom kombinationer av katodiska (syre reduktionsreaktioner) och anodiska (metallkorrosion, direkt vattenoxidation) processer.
Digital holographic microscopy (DHM), a label-free and non-phototoxic imaging technique, has recently gained popularity as it convinces with minimal invasiveness, decreased operator effort and the ability to monitor cells over an extended period under incubated conditions. DHM allows a broad spectrum of live-cell assays, such as tracking individual cells and examining cell morphology and cell death.
In DHM a low intensity laser beam, which passes through a cell sample, and a reference beam interfere creating an interference pattern, which is recorded by a sensor and processed by a computer. The object, which generated the interference pattern, can be reconstructed by creating a phase image. In Figure 20a the configuration of a holographic microscope is illustrated. The laser beam is split by a beam splitter into a sample beam and a reference beam. Both beams are deflected via mirrors, however only the sample beam passes the sample and a magnifying objective. After both beams are merged again, the created interference pattern is recorded by a camera.
In addition, to the generation of qualitative pictures numerical analysis of the change in phase shift provides information about changes in area, roughness or optical thickness, which are parameters linked to morphological changes induced by cell death. However, to assess the type of cell death additional label-based techniques are recommended.
The devices, fitting into the microscopic glass slide holder, had an electrode distance of 5oo µm so the sample beam was not reflected by the electrodes and could create an interference pattern with the reference beam. The set up used in paper 2 is shown in Figure 20b.
Ämnet för denna doktorsavhandling ligger lååångt bortom undertecknads kompetens och intresseområde. Kemi kryddat med lite fysik !! Huga, är den första reaktionen då man drar sig till minnes lektionerna i dessa ämnen i skolan. Var det nån gång undertecknad inte satt långt fram i lektionsrummet ihärdigt viftande med handen var det under dessa 2 ämneslektioner. Istället "slogs" man om de bakersta platserna där man hukade med näsan i en kemibok som skulle visa att "jag är upptagen med att förkovra mig i ämnet, var god stör mig ej (riktat till läraren)" Nåja,man hade heller inga ambitioner att bli en inåtvänd naturvetare, utan här skulle det göras karriär inom språk,författande och ekonomi. Helst i ett annat land. Efter militärtjänsten dämpades de ambitionerna högst betänkligt. Nåväl,det är en annan historia. Hursom, det är tur att det finns smarta människor som denna doktorand. Hon visar i denna avhandling hur olika syrearter (ROS) fungerar och hänger ihop med andra komplexa system. En fråga som sysselsatt undertecknad många år. 😎 Nu vet jag svaret. 😎
附表一 安徽省生物医学基础与应用科技公共服务平台现有主要仪器目录
仪器中文名称 | 仪器英文名称，型号，公司，国家 |
激光共聚焦显微镜 | Laser Scanning Confocal Microscope, SP5, Leica, Germany |
3激光8色流式细胞仪 | Flow Cytometer, FACSVerse, BD, USA |
高分辨显微镜高速成像工作站 | LEICA THUNDER Imager 3D Assay |
3激光12色流式细胞仪 | Flow Cytometer, FACScelesta, BD, USA |
高速冷冻离心机 | Highspeed Freezing Centrifuge, Avanti J- 26 XPI, Beckman, USA |
超速冷冻离心机 | Ultracentrifuge, OPTIMA XE-100, Beckman,USA |
全自动蛋白印迹分析系统 | Automatic Western Blot Analysis System, Wes, ProteinSimple, USA |
纳米颗粒分析跟踪仪 | NANOSIGHT, NS300, Malvern, United Kingdom |
激光全息细胞成像分析系统 | HoLoMonitor M4, PHIAB, Sweden |
荧光定量PCR仪 | TouchTM Real-time PCR System, CFX96, BIO RAD, USA |
高效基因转染系统 | Super Electroporator, NEPA21, NEPA GENE, Japan |
石蜡切片机 | Paraffin Microtome, HistoCore BIOCUT,Leica, Germany |
冰冻切片机 | Freezing Microtome,CM1950, Leica, Germany |
生物组织脱水机 | Biological tissue dehydrator, ZT-12P, Yaguang Pathology, Hubei, China |
电动正置荧光显微镜 | Upright Fluorescence Microscope, ECLIPSE Ni-E, Nikon, Japan |
荧光倒置显微镜 | Inverted Fluorescence Microscope, ECLIPSE Ts2-FL, Nikon, Japan |
全自动温和处理系统 | gentleMACSTM Dissociator, Miltenyi Biotec, Germany |
非接触式超声破碎仪 | Bioruptor Plus Sonication Device, Diagenode, Belgium |
全自动核酸提取仪 | Automated Nucleic Acid Extraction System, AU1001, BioTeke, China |
单管型发光检测仪 | Single Tube Luminometer, LumiPro, Atila BioSystems, Inc., USA |
För den som kan sin kantonesiska hittar man all info på denna sida.
Vi övriga får hålla oss till googles översättning av sidan.
1. Den öppna fonden avser att stödja 5 projekt under 2023. Godkända projekt inkluderar utveckling av nya instrumentfunktioner, forskning om nya instrumentmetoder och nollutnyttjande av instrumentapplikationsexpansionsprojekt. Finansieringsintensiteten är 10 000 yuan per projekt;
2. Finansieringsperioden är ett år , och start- och slutdatum för forskningen i ansökningsformuläret fylls i juli 2023 - juni 2024 .
2. Användningsomfattning och tillämpningsvillkor
1. De storskaliga instrumenten och utrustningarna som är involverade i denna öppna fond har införlivats i den omfattande laboratorieplattformen för hantering av experimentella instrumentdelningar vid Basic Medical College vid Anhui Medical University http://10.1.102.4/).
2. Sökande bör vara nuvarande lärare eller tekniker vid Anhui Medical University . Varje sökande kan endast ansöka om ett 2023 storskaligt instrument och utrustning öppen fondprojekt.
Sista ansökningsdag för årets Öppna fond är den 1 juni 2023 .
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar