Mikrofyziometria

Mikrofyziometria je in vitro meranie funkcií a činností života alebo živej hmoty (ako orgánov, tkanív alebo buniek) a príslušných fyzikálnych a chemických javov vo veľmi malom (mikrometrovom) meradle.^[1]^[2] Pojem mikrofyziometria sa objavil vo vedeckej literatúre koncom 80. rokov 20. storočia.^[3]^[4]

Medzi základné parametre hodnotené v rámci mikrofyziometrie patria pH a koncentrácia rozpusteného kyslíka, glukózy a kyseliny mliečnej, pričom dôraz sa kladie na prvé dva. Experimentálne meranie týchto parametrov v kombinácii s fluidným systémom na udržiavanie bunkovej kultúry a definovanou aplikáciou liečiv alebo toxínov poskytuje kvantitatívne výstupné parametre rýchlosti extracelulárnej acidifikácie (EAR), rýchlosti spotreby kyslíka (OUR) a rýchlosti spotreby glukózy alebo uvoľňovania laktátu na charakterizovanie metabolickej situácie.

Vďaka bezznačkovej povahe meraní založených na senzoroch je možné dynamické monitorovanie buniek alebo tkanív počas niekoľkých dní alebo dokonca dlhšie. V dlhšom časovom horizonte môže dynamická analýza metabolickej reakcie bunky na experimentálnu liečbu rozlíšiť akútne účinky (napr. hodinu po liečbe), skoré účinky (napr. o 24 hodín) a oneskorené, chronické reakcie (napr. o 96 hodín). Ako uvádza Alajoki a kol. "Koncept spočíva v tom, že je možné zistiť aktiváciu receptorov a iné fyziologické zmeny v živých bunkách monitorovaním aktivity energetického metabolizmu".^[5]

Referencie

↑ McConnel HM, Owicki JC, Parce JW, Miller DL, Baxter GT, Wada HG, Pitchford S (1992). "The Cytosensor Microphysiometer: Biological Applications of Silicon Technology", Science, 257, 1906-1912
↑ BRISCHWEIN, M.; WIEST, J.. Microphysiometry. Bioanalytical Reviews (Springer), 2018. DOI: 10.1007/11663_2018_2.
↑ Hafeman DG, Parce JW, McConnell H (1988). "Light-addressable potentiometric sensor for biochemical systems", Science 240, 1182–1185
↑ Owicki JC, Parce JW (1990). "Bioassays with a microphysiometer". Nature 344, 271–272
↑ Alajoki ML, Bayter GT, Bemiss WR, Blau D, Bousse LJ, Chan SDH, Dawes TD, Hahnenberger KM, Hamilton JM, Lam P, McReynolds RJ, Modlin DN, Owicki C, Parce JW, Redington D, Stevenson K, Wada HG, Williams J (1997). "High-performance microphysiometry in drug discovery", Devlin JP (ed) High Throughput Screening: The Discovery of Bioactive Substances. Marcel Dekker, New York, 427–442.

[1] McConnel HM, Owicki JC, Parce JW, Miller DL, Baxter GT, Wada HG, Pitchford S (1992). "The Cytosensor Microphysiometer: Biological Applications of Silicon Technology", Science, 257, 1906-1912

[2] BRISCHWEIN, M.; WIEST, J.. Microphysiometry. Bioanalytical Reviews (Springer), 2018. DOI: 10.1007/11663_2018_2.

[3] Hafeman DG, Parce JW, McConnell H (1988). "Light-addressable potentiometric sensor for biochemical systems", Science 240, 1182–1185

[4] Owicki JC, Parce JW (1990). "Bioassays with a microphysiometer". Nature 344, 271–272

[5] Alajoki ML, Bayter GT, Bemiss WR, Blau D, Bousse LJ, Chan SDH, Dawes TD, Hahnenberger KM, Hamilton JM, Lam P, McReynolds RJ, Modlin DN, Owicki C, Parce JW, Redington D, Stevenson K, Wada HG, Williams J (1997). "High-performance microphysiometry in drug discovery", Devlin JP (ed) High Throughput Screening: The Discovery of Bioactive Substances. Marcel Dekker, New York, 427–442.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]