Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

‘SCOUT’ membantu peneliti menemukan, mengukur perbedaan signifikan di antara organoid – ScienceDaily


Kemampuan untuk membiakkan organoid otak atau “minibrains” menggunakan sel induk yang diturunkan dari manusia telah memberi para ilmuwan model perkembangan dan penyakit neurologis manusia yang dapat dimanipulasi secara eksperimental, tetapi bukannya tanpa tantangan yang membingungkan. Tidak ada dua organoid yang sama dan tidak ada yang menyerupai otak sebenarnya. Masalah “kepingan salju” ini telah menahan ilmu pengetahuan dengan membuat perbandingan kuantitatif yang bermakna secara ilmiah sulit dicapai. Untuk membantu para peneliti mengatasi keterbatasan tersebut, ahli saraf dan insinyur MIT telah mengembangkan jalur baru untuk membersihkan, memberi label, pencitraan 3D, dan menganalisis organoid secara ketat.

Disebut “SCOUT” untuk “Analisis Sel-Tunggal dan Sitoarsitektur Organoid menggunakan Teknik yang Tidak Memihak,” proses tersebut dapat mengekstrak fitur yang dapat dibandingkan di antara seluruh organoid terlepas dari keunikannya – kemampuan yang ditunjukkan para peneliti melalui tiga studi kasus dalam makalah baru mereka di Laporan Ilmiah. Dalam salah satu studi kasus, misalnya, tim tersebut melaporkan pola baru gangguan perkembangan organoid akibat infeksi virus Zika, memberikan wawasan baru tentang mengapa bayi yang lahir dari ibu yang terinfeksi dapat menunjukkan defisit neurologis yang parah.

“Ketika Anda berurusan dengan jaringan alami, Anda selalu dapat membaginya lagi menggunakan atlas jaringan standar, sehingga mudah untuk membandingkan apel dengan apel,” kata penulis utama studi Alexandre Albanese, seorang ilmuwan penelitian di lab penulis senior makalah tersebut. , Associate Professor Kwanghun Chung. “Tetapi jika setiap organoid adalah kepingan salju dan memiliki kombinasi fitur uniknya sendiri, bagaimana Anda mengetahui saat variabilitas yang Anda amati lebih disebabkan oleh model itu sendiri daripada pertanyaan biologis yang coba Anda jawab? Kami tertarik untuk memotong kebisingan dari sistem untuk membuat perbandingan kuantitatif. “

Albanese memimpin penelitian bersama mantan mahasiswa pascasarjana teknik kimia MIT Justin Swaney. Tim telah mengambil langkah tambahan dengan membagikan perangkat lunak dan protokol mereka di GitHub sehingga dapat diadopsi dengan bebas. Chung mengatakan bahwa dengan berbagi banyak inovasi pemrosesan, pelabelan, dan analisis laboratoriumnya, dia berharap dapat mempercepat kemajuan biomedis.

“Kami mengembangkan semua teknologi ini untuk memungkinkan pemahaman yang lebih holistik tentang sistem biologis yang kompleks, yang penting untuk mempercepat laju penemuan dan pengembangan strategi terapeutik,” kata Chung, seorang peneliti di The Picower Institute for Learning and Memory and the Institute. untuk Teknik dan Sains Medis serta anggota fakultas di Teknik Kimia dan Ilmu Otak dan Kognitif. “Menyebarkan teknologi ini sama pentingnya dengan mengembangkannya untuk membuat dampak dunia nyata.”

Arsitektur abstrak

Beberapa teknologi lab Chung merupakan komponen dari pipa SCOUT. Prosesnya dimulai dengan membuat organoid transparan secara optik sehingga mereka dapat dicitrakan dengan struktur 3D mereka yang utuh – kemampuan utama, kata Chung, untuk mempelajari seluruh organoid sebagai sistem yang berkembang. Langkah SCOUT berikutnya adalah memasukkan organoid yang telah dibersihkan dengan label antibodi yang menargetkan protein tertentu untuk menyoroti identitas dan aktivitas seluler. Dengan organoid dibersihkan dan diberi label, tim Chung mengambil gambar mereka dengan mikroskop lembar cahaya untuk mengumpulkan gambar lengkap dari seluruh organoid pada resolusi sel tunggal. Secara total, setiap organoid menghasilkan sekitar 150 GB data untuk analisis otomatis oleh perangkat lunak SCOUT, yang pada prinsipnya dikodekan oleh Swaney.

Proses throughput tinggi memungkinkan banyak organoid diproses, memastikan bahwa tim peneliti dapat memasukkan banyak spesimen dalam eksperimen mereka.

Tim memilih label antibodinya secara strategis, kata Albanese. Dengan tujuan membedakan pola sel yang muncul selama perkembangan organoid, tim memutuskan untuk memberi label protein khusus untuk neuron awal (TBR1) dan sel progenitor glial radial (SOX2) karena organisasinya berdampak pada perkembangan hilir korteks. Tim memberi SCOUT algoritma untuk secara akurat mengidentifikasi setiap sel yang berbeda dalam setiap organoid.

Dari sana, SCOUT dapat mulai mengenali pola arsitektur umum seperti mengidentifikasi lokasi di mana sel yang sama mengelompok atau area dengan keanekaragaman yang lebih besar, serta seberapa dekat atau jauh populasi sel dari ventrikel, atau ruang berongga. Dalam perkembangan otak dan organoid, sel mengatur di sekitar ventrikel dan kemudian bermigrasi keluar secara radial. Dengan bantuan metode berbasis kecerdasan buatan, SCOUT dapat melacak pola populasi sel yang berbeda keluar dari setiap ventrikel. Bekerja dengan sistem, oleh karena itu tim dapat mengidentifikasi persamaan dan perbedaan dalam konfigurasi sel, atau arsitektur sito, di setiap organoid.

Pada akhirnya para peneliti mampu membangun satu set hampir 300 fitur di mana organoid dapat dibandingkan, mulai dari tingkat sel tunggal hingga seluruh jaringan. Chung mengatakan bahwa dengan analisis lebih lanjut dan pilihan label molekuler yang berbeda, lebih banyak fitur dapat dikembangkan. Khususnya, fitur yang diekstrak oleh SCOUT tidak bias, karena mereka adalah produk dari analisis perangkat lunak, bukan hipotesis yang telah ditetapkan sebelumnya tentang apa yang “seharusnya” bermakna.

Perbandingan ilmiah

Dengan rangkaian pipeline analitis, tim mengujinya. Dalam satu studi kasus, mereka menggunakannya untuk melihat tren perkembangan organoid dengan membandingkan spesimen dari berbagai usia. SCOUT menyoroti lusinan perbedaan yang signifikan tidak hanya dalam pertumbuhan secara keseluruhan, tetapi juga perubahan dalam proporsi jenis sel, perbedaan pelapisan, dan perubahan lain dalam arsitektur jaringan yang konsisten dengan pematangan.

Dalam studi kasus lain mereka membandingkan metode kultur organoid yang berbeda. Rekan penulis Universitas Harvard Paola Arlotta dan Silvia Velasco telah mengembangkan metode yang, menurut analisis sekuensing RNA sel tunggal, menghasilkan organoid yang lebih konsisten daripada protokol lain. Tim menggunakan SCOUT untuk membandingkannya dengan organoid yang diproduksi secara konvensional untuk menilai konsistensinya pada skala jaringan. Mereka menemukan bahwa organoid “Velasco” menunjukkan konsistensi yang lebih baik dalam arsitekturnya, tetapi masih menunjukkan beberapa variasi.

Wawasan Zika

Studi kasus ketiga yang melibatkan Zika tidak hanya membuktikan kegunaan SCOUT dalam mendeteksi perubahan besar, tetapi juga mengarah pada penemuan peristiwa langka. Kelompok Chung bekerja sama dengan pakar virus Lee Gehrke, Profesor Hermann LF von Helmholtz di IMES, untuk menentukan bagaimana infeksi Zika mengubah perkembangan organoid. SCOUT menemukan 22 perbedaan utama antara organoid yang terinfeksi dan tidak terinfeksi, termasuk beberapa yang belum pernah didokumentasikan sebelumnya.

“Secara keseluruhan analisis ini memberikan penghitungan komprehensif pertama dari jenis patologi yang dimediasi Zika termasuk hilangnya sel, pengurangan ventrikel, dan reorganisasi jaringan secara keseluruhan,” tulis para penulis. “Kami dapat mengkarakterisasi konteks spasial sel langka dan membedakan perbedaan spesifik kelompok dalam arsitektur sito. Fenotipe infeksi mengurangi ukuran organoid, pertumbuhan ventrikel, dan perluasan sel SOX2 dan TBR1. Mengingat pengamatan kami bahwa jumlah sel SOX2 berkorelasi dengan fitur jaringan multiskala. , diharapkan hilangnya nenek moyang saraf terkait Zika menurun dalam kompleksitas topografi jaringan dan pola sel. “

Chung mengatakan labnya juga bekerja sama dengan rekannya yang mempelajari gangguan mirip autisme untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana perkembangan mungkin berbeda.

Penelitian ini didukung oleh sumber pendanaan termasuk JPB Foundation, NCSOFT Cultural Foundation, dan National Institutes of Health.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel