Narrow your search

Library

KU Leuven (2)


Resource type

dissertation (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2024 (2)

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Dissertation
Microfluidic-Based Sample Preparation for Low-Input Proteomics

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

Een populatie cellen, allemaal van hetzelfde type, lijkt op het eerste gezicht homogeen te zijn. Echter, in werkelijkheid vertonen deze cellen vaak enige mate van heterogeniteit. Wanneer analyses worden uitgevoerd op basis van het gemiddelde gedrag van de cellen binnen deze populatie, kan dit de aanwezigheid van kleine en zeldzame subpopulaties verbergen en daardoor belangrijke biologische informatie missen. Zo kan het ontstaan van kleine subpopulaties aan kankercellen, die een belangrijke bijdrage kunnen hebben in de progressie van kanker of in de reactie van therapeutische interventies, onopgemerkt blijven. Daarom is het interessant deze heterogeniteit te onderzoeken op het niveau van de individuele cel. Hoewel goede technologieën beschikbaar zijn voor het bestuderen van DNA en RNA in individuele cellen, blijft de analyse van cellulaire eiwitten op dit niveau achter. Een cruciale factor die de effectiviteit van deze eiwitanalyses beïnvloedt, is de staalvoorbereiding. Hoewel methoden voor populatie-gebaseerde analyses goed zijn ontwikkeld, blijft het een uitdaging deze methoden te gebruiken voor kleinere staalhoeveelheden. Daarom is het noodzakelijk om deze methoden te integreren op geminiaturiseerde platformen. Microfluïdische platformen zijn hiervoor zeer geschikt vanwege hun vermogen om verschillende stappen in de staalvoorbereiding te integreren. Om de eiwitanalyse van kleine staalhoeveelheden mogelijk te maken, richt deze thesis zich daarom op het ontwikkelen van een microfluïdisch platform voor staalvoorbereiding. Deze thesis onderzoekt de twee hoofdmodules van het microfluïdisch platform: (i) een module voor celisolatie en lysis, en (ii) een module voor staalvoorbereiding. De celisolatie module bestaat uit een rooster van microstructuren voor het robuust isoleren van cellen, waarbij verschillende parameters zoals stroomsnelheid en celconcentratie worden bestudeerd. Cel lysis wordt vervolgens getest onder omstandigheden die compatibel zijn met verdere eiwitanalyse. Daarnaast wordt een methode onderzocht voor het monitoren en laden van eiwitten op het microfluïdisch platform. Toekomstig onderzoek zal verdere optimalisatie van de staalvoorbereiding en integratie van beide modules in één geïntegreerd platform omvatten.

Keywords


Dissertation
Paving the road towards synthetic erythrocytes using DNA origami as artificial cytoskeletal building blocks

Loading...
Export citation

Choose an application

Bookmark

Abstract

Red blood cells, also called erythrocytes, play a crucial role in the human body by transporting oxygen to various tissues and organs and returning carbon dioxide to the lungs for excretion. Their unique biconcave shape, similar to a doughnut, is maintained by a complex cytoskeleton of proteins and molecules. In this thesis, the synthesis conditions for a building block for an artificial red blood cell cytoskeleton were optimized for use at a later stage in the cytoskeleton of synthetic red blood cells. These building blocks were created using DNA origami, a technique in which a single long DNA strand, known as a scaffold, is folded and structured using shorter DNA strands, called staples, to achieve the desired shape. The examined shape is an asterisk structure, which is designed to mimic the natural structure of the building blocks of the cytoskeleton of red blood cells. In addition, two more hexagonal structures were developed through computer simulations, expanding the range of possible designs. The optimization process focused on several parameters that influence the annealing step of DNA origami synthesis, where the scaffold and staples are assembled and bonded together using a temperature regime. By making variations to the parameters of this process, such as the temperature regime, salt concentration and scaffold-to-staple ratio, a protocol was created that resulted in a structure that resembled the intended asterisk shape. However, during the attempts to purify the obtained structures and remove excess staples, the structures were damaged in the three purification techniques tested. This indicates that further optimization of purification methods is necessary. The results of this thesis are an advance towards the development of synthetic red blood cells. This may have applications in clinical practice, in blood transfusions, so that there is no or less need for traditional blood donations. Furthermore, these synthetic erythrocytes can also be used for research into various aspects of blood cell biology and medical technology.

Keywords

Listing 1 - 2 of 2
Sort by