Extracellularly Detectable Electrochemical Signals of Living Cells Originate from Metabolic Reactions

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Direct detection of cellular redox signals has shown immense potential as a novel living cell analysis tool. However, the origin of such signals remains unknown, which hinders the widespread use of electrochemical methods for cellular research. In this study, the authors found that intracellular metabolic pathways that generate adenosine triphosphate (ATP) are the main contributors to extracellularly detectable electrochemical signals. This is achieved through the detection of living cells (4,706 cells/chip, linearity: 0.985) at a linear range of 7,466-48,866. Based on this discovery, the authors demonstrated that the cellular signals detected by differential pulse voltammetry (DPV) can be rapidly amplified with a developed medium containing metabolic activator cocktails (MACs). The DPV approach combined with MAC treatment shows a remarkable performance to detect the effects of the anticancer drug CPI-613 on cervical cancer both at a low drug concentration (2 µm) and an extremely short treatment time (1 hour). Furthermore, the senescence of mesenchymal stem cells could also be sensitively quantified using the DPV+MAC method even at a low passage number (P6). Collectively, their findings unveiled the origin of redox signals in living cells, which has important implications for the characterization of various cellular functions and behaviors using electrochemical approaches.

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้