Cellular Analysis by Atomic Force Microscopy

ABSTRACT

Cancer is a very complex disease, involving multiple molecular and cellular processes arising from a gradual accumulation of genetic changes in individual cells. The most apparent morphological change is visible during the transition from a benign tumor to metastatic tumors where cells alter from highly differentiated normal phenotypes to migratory and invasive ones. Around 90% of all cancer deaths are due to metastatic spread of primary tumors. The criteria utilized to detect cancerous cells have been mainly relying on biological and morphological description, additionally complemented by a variety of other techniques, including genetic, chemical, and immunological methods, applied in order to fine-tune diagnosis or therapy. Despite enormous
efforts to develop better treatment protocols, our ability to cure solid tumors, such as those of the breast, prostate, cervix or colon, is still lacking sufficient detection methods.  

INTRODUCTION

The cells transformed oncogenically differ from normal ones in many ways, encompassing variations in any cellular aspects such as growth, differentiation, interactions between neighboring cells and/or with the  extracellular matrix (ECM), cytoskeleton organization, and several others. Poor differentiation of the cytoskeleton can result in the larger deformability of cancerous cells. Low stiffness of cancer cells is related to a partial loss of actin filaments and/or microtubules, and therefore by lower density of  the cellular scaffold . Moreover, one of the key phenomena in metastasis includes adhesive interactions, maintained by distinct type of adhesion molecules present on a cell surface. Cancerous cell aptitude for invasion and migration (clinically interpreted as tumor aggressiveness) has been associated with poor differentiation of the cell and the altered adhesive interactions that characterize a vast majority of cancer cells.  It is obvious that novel techniques are in the limelight if they are able to bring more precise, local information about cancerous changes as early as possible. There are rather few methods capable to assess cell mechanical properties. Historically, the first technique was the micropipette aspiration.

چکیده

سرطان یک بیماری بسیار پیچیده است که شامل فرایندهای متعدد مولکولی و سلولی ناشی از تجمع تدریجی تغییرات ژنتیکی در سلول های فردی می شود. تغییرات مورفولوژیکی ظاهری در طی انتقال از تومور خوش خیم به تومورهای متاستاتیک که در آن سلول ها از فنوتیپ های طبیعی بسیار متفاوتی به مهاجرت و تهاجم تبدیل می کنند، قابل مشاهده است. حدود 90 درصد از کل مرگ و میر ناشی از سرطان به علت گسترش متاستاز تومورهای اولیه است. معیارهای مورد استفاده برای شناسایی سلول های سرطانی عمدتا به توضیحات بیولوژیکی و مورفولوژیکی متکی هستند، علاوه بر این با استفاده از روش های مختلفی از جمله روش های ژنتیکی، شیمیایی و ایمونولوژیک که برای تشخیص درست یا درمان مناسب است، تکمیل می شود. علیرغم اینکه پروتکلهای درمان بهتر برای درمان پیشرفتهای فراوانی وجود دارد، توانایی ما برای درمان تومورهای جامد مانند پستان، پروستات، گردن رحم یا روده بزرگ هنوز از روشهای تشخیص کافی برخوردار نیست.

مقدمه

این سلول ها به صورت های مختلف از طریق تغییرات طبیعی در جنبه های مختلف سلولی مانند رشد، تخریب دیفرانسیل، تعاملات بین سلول های همسایه و یا با ماتریکس خارج سلولی (ECM)، سازمان سی تی اسکن و چندین نفر دیگر، از نظر عادی تغییر می کند. از بین بردن ضخامت دیواره سلول می تواند باعث تغییر شکل پذیری بیشتر سلول های سرطانی شود. کمبود سلول های سرطانی مربوط به از دست دادن جزئی فیبرهای اکتین و / یا میکروتوبول ها است و بنابراین با تراکم پایین تر از سلول های سرطانی قدیمی. علاوه بر این، یکی از پدیده های کلیدی در متاستاز، شامل تعاملات چسبنده است که توسط نوع خاصی از مولکول های چسبندگی موجود در سطح سلولی نگهداری می شود. استعداد سلولی سرطانی برای حمله و مهاجرت (به صورت بالینی به عنوان تجاوز به تومور تفسیر شده است) با تخریب نادرست سلول و تعاملات چسبنده تغییر یافته مرتبط است که اکثریت سلول های سرطانی را مشخص می کنند. واضح است که تکنیک های نوین در آشکار سازی قرار دارند، اگر بتوانند اطلاعات دقیق تر و دقیق تر درباره تغییرات سرطانی را در اسرع وقت به ارمغان بیاورند. روش های کمتری برای تعیین خواص مکانیکی سلول وجود دارد. از لحاظ تاریخی، اولین روش، آرزوی میکروپلیپت بود.

Year: 2016

Publisher: SPRINGER

By :  Malgorzata Lekka

File Information: English Language/ 240 Page / size: 5.96 MB

Download

سال : 1395

ناشر : SPRINGER

کاری از : مارتا R.J. Clokie، اندرو M. Kropinski، راب Lavigne

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 240 صفحه / حجم : MB 5.96

لینک دانلود