SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Development of 3D super-resolution tomographic STED microscopy and its application to studies on bone resorption

Takahiro Deguchi

Osteoporoosin eli luukadon nykyiset hoitomenetelmät aiheuttavat vakavia sivuvaikutuksia. Parempien hoitomenetelmien kehittämiseksi luuston biologiasta tarvitaan lisää tietoa. Takahiro Deguchin kehittämä uusi menetelmä mahdollistaa solun sisäisten rakenteiden tarkemman havaitsemisen.

– 3D-kuvaustekniikalla muodostetuista kuvista voidaan nähdä luuta syövien osteoklasti-solujen tukirangan yksityiskohtaisia rakenteita, joita ei ole aiemmin pystytty luun biologisessa tutkimuksessa havainnoimaan, Deguchi kertoo.

Uusi tekniikka on sovellus Turussa kehitetystä STED-mikroskooppitekniikasta, josta myönnettiin vuonna 2014 kemian Nobel-palkinto Stefan Hellille. Deguchin työ on jatkoa Hellin työlle myös siinä mielessä, että työ on tehty samassa laboratoriossa ja jopa samassa työhuoneessa, jossa Hell 90-luvulla työskenteli.

– Kehitimme STED-tekniikan pohjalta uuden kerroskuvausmenetelmän, jossa näyte kuvataan useasta eri suunnasta ja lopuksi eri kuvat yhdistetään yhdeksi 3D-kerroskuvaksi, Deguchi sanoo.

3D-kuvausmenetelmä mahdollistaa mikroskoopin erottelukyvyn parantamisen kaikissa kolmessa ulottuvuudessa. Uusi tekniikka kehitettiin kaupallista STED-mikroskooppijärjestelmää hyödyntäen, eikä mikroskoopin optiikkaan tehty muutoksia, joten kerroskuvaustekniikkaa voi käyttää millä tahansa STED-fluoresenssimikroskoopilla.

– Käytimme tomografista STED-tekniikkaa osteoklasti-solujen luun rekonstruktio-mekanismin kuvantamisessa. Osteoklasti-solut niin sanotusti syövät luuta osana luuston uusiutumisprosessia. Normaalitilanteessa uuden luun muodostuminen on tasapainossa osteoklastien toiminnan kanssa, mutta tämän tasapainon häiriintyminen voi johtaa erilaisiin luuston sairauksiin, kuten osteoporoosiin, Deguchi toteaa.

Deguchi kuvasi solun proteiinia, f-aktiinia, luuta syövissä osteoklasti-soluissa. F-aktiini on säiemäinen solurakenne, jolla on keskeinen rooli solun liikkumisessa ja dynamiikassa. 3D- tekniikalla muodostetuista kuvista kävi ilmi, että f-aktiinin rakenteet näyttävät kuljettavan solujen pieniä rakkuloita, vesikkeleitä, joita tarvitaan luun syöntimekanismissa.

– Uskon, että tämä löydös tulee parantamaan ymmärrystämme osteoklasti-solujen luun syöntimekansimista ja siitä voi mahdollisesti olla hyötyä myös uusien osteoporoosin hoitomenetelmien kehityksessä, Deguchi sanoo.

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:9789512963164
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Takahiro Deguchi
Laajuus:122 s.
ISBN:9789512963164
Julkaisuvuosi:2015
Sarja:D osa 1208
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl