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Dissertação

{en=Unravelling the molecular basis of α-Synuclein toxicity in yeast using a microfluidic structure with integrated photodiodes} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A α-Sinucleína (aSin) é o principal componente dos corpos de Lewy, inclusões proteicas que caracterizam a doença de Parkinson a nível histopatológico. Foi demonstrado que a agregação e toxicidade da aSin se relacionam com falhas num conjunto de processos moleculares na levedura. Saccharomyces cerevisiae é um organismo unicelular que pode ser facilmente manipulado de forma a expressar proteínas humanas, nomeadamente aSin, garantindo a existência de um microambiente altamente controlado. A microfluídica oferece um conjunto de ferramentas que permitem o estudo de processos celulares com variabilidade entre células sob um controlo preciso de estímulos do microambiente. A integração de fotodíodos contribui para a miniaturização do sistema e permite aquisições em tempo real. Este trabalho apresenta um sistema microfluídico capaz de imobilizar células individuais em armadilhas hidrodinâmicas e que incorpora um gerador de gradientes, integrado com fotodíodos com dimensões da ordem dos micrómetros em silício amorfo hidrogenado. Os fotodíodos produzidos permitem a detecção de leveduras imobilizadas devido a variações na luz transmitida. Foi observado que a fotocorrente dos sensores diminui com o aumento do número de células imobilizadas sobre os sensores. Este sistema microfluídico confere ainda a possibilidade de detectar a produção de aSin fundida com GFP por leveduras, em tempo real, utilizando fotodíodos. O dispositivo microfluídico actual gera um gradiente de concentrações consistente com a previsto teoricamente, garantindo um controlo preciso do meio de cultura e, consequentemente, da expressão e agregação de aSin em células individuais de levedura., en=α-Synuclein (aSyn) is the main component of Lewy Bodies, proteinaceous inclusions that are the histopathological hallmark of Parkinson's Disease. Although the associated mechanisms of disease pathology are still not clear, it has been shown that the aggregation and toxicity of aSyn are related to defects in several molecular pathways in yeast. Saccharomyces cerevisiae is a unicellular organism that can be easily manipulated to express human proteins, namely aSyn, offering a highly controlled and defined microenvironment. Microfluidics grants a set of tools for the study of cellular pathways showing cell-to-cell variability with a precise control of microenvironmental stimuli. The integration of photodiodes contributes to the miniaturization of the system and allows real time acquisitions. This work presents a microfluidic system capable of immobilizing single cells in hydrodynamic traps and generating a chemical gradient, integrated with micron-sized hydrogenated amorphous silicon photodiodes. The fabricated photodiodes allow the detection of trapped yeast cells due to variations in transmitted light. We observed that the photocurrent of the sensors decreases with the increase in the number of trapped cells over the area of the photodiode. Our microfluidic system also affords the possibility of real time detection of the production of aSyn fused to GFP by yeast cells using photodiodes. The current microfluidic device generates a concentration gradient consistent with theoretical predictions, granting a precise control of the cell medium and thus, of aSyn expression and aggregation in single yeast cells.}
Keywords: {pt=Fotodíodos, Célula individual, Detecção integrada, α-Sinucleína, Gerador de gradiente, Microfluídica, en=Photodiodes, Single cell, Integrated detection, α-Synuclein, Gradient generator, Microfluidics}

Discussão: julho 1, 2014, 14:0