O2 en cel metabolisme

Over deze onderzoekslijn

Hoeveel O₂ krijgen de cellen in uw lichaam en weefselkweek? Hoe relevant is het en hoeveel (of weinig) kunnen ze verdragen?

In de loop der jaren heeft ons team ervaring en tools verzameld die u kunnen helpen deze vragen te beantwoorden: we ontwikkelen voortdurend optische biosensortools en sondes die real-time O₂-monitoring in de cellen en extracellulaire matrix mogelijk maken op een minimaal invasieve manier. Om dit te doen, gebruiken we het fenomeen van de 'fosforescentie-uitdoving' en een verscheidenheid aan chemisch gemodificeerde kleurstoffen, nanosensoren en vaste stoffen. Verder zoeken we tools om niet alleen O₂-gradiënten in 3D te meten, maar ook om ze te manipuleren, met behulp van O₂-bindende materialen met voorspelbare afgiftekinetiek.

Bovendien is O₂ niet alleen een onderdeel van de micro-omgeving van cellen en weefsels – het is ook een belangrijke metaboliet voor aërobe cellen en als we de meting van celoxygenatie koppelen aan hulpmarkers als mitochondriale polarisatie, optische metabolische beeldvorming en pH, kunnen we ook meer te weten komen over het celmetabolisme in de organoïden. Al deze parameters maken het mogelijk om, in combinatie  met de samenstelling van het groeimedium, meer inzicht te krijgen van de metabolische vereisten van eencellige tijdens rust-, differentiatie- en celdoodprocessen.

Publicaties

1. Okkelman IA, Vercruysse C, Kondrashina AV, Borisov SM, Dmitriev RI: Affordable Oxygen Microscopy-Assisted Biofabrication of Multicellular Spheroids. JoVE 2022(182):e63403. Video protocol
2. Papkovsky DB, Dmitriev RI: Imaging of oxygen and hypoxia in cell and tissue samples. Cell Mol Life Sci 2018, 75(16):2963-2980.
3. Dmitriev RI, Borisov SM, Düssmann H, Sun S, Müller BJ, Prehn J, Baklaushev VP, Klimant I, Papkovsky DB: Versatile Conjugated Polymer Nanoparticles for High-Resolution O2 Imaging in Cells and 3D Tissue Models. ACS Nano 2015, 9(5):5275-5288.
4. Jenkins J, Dmitriev RI, Morten K, McDermott KW, Papkovsky DB: Oxygen-sensing scaffolds for 3-dimensional cell and tissue culture. Acta Biomaterialia 2015, 16(0):126-135.

Vragen?