Top onderzoeksprojecten van de universiteit van illinois in chicago


Top onderzoeksprojecten van de universiteit van illinois in chicago

In deze Spotlight-functie keken we een aantal van de baanbrekende onderzoeken die worden uitgevoerd aan de Universiteit van Illinois in Chicago en we spreken met een aantal wetenschappers achter de grote ideeën.

De medische onderzoeken van UIC omvatten alle sectoren.

De universiteit van Illinois in Chicago (UIC) is de enige publieke onderzoeksuniversiteit van Chicago, en hun onderzoek omvat een breed scala van onderwerpen, waaronder - maar niet beperkt tot - computerwetenschappen, duurzaamheid, bioengineering, gezondheidswetenschappen, psychologie en onderwijs.

Volgens hun website streeft de UIC naar 'invloed op de manier waarop we leven'.

In dit artikel zullen we echter onze aandacht richten op medische vooruitgang, waarbij we zich concentreren op slechts vijf van hun recente projecten. We spreken ook met een aantal onderzoekers die verantwoordelijk zijn voor deze nieuwe ideeën.

Gut bacteriën rol in borstkanker

De rol van darmbacteriën in gezondheid en ziekte is een heet onderwerp. Jun Sun, associate professor bij UIC, en Tao Pan, van de Universiteit van Chicago, onderzoeken de rol van darmbacteriën bij borstkanker.

Specifiek, zij zijn geïnteresseerd in een chemie genaamd queuine. Queuine wordt geproduceerd door bepaalde darmflora, geabsorbeerd door de darm en in het bloed verspreid. Cellen gebruiken queuine om transfer RNAs (tRNAs) te wijzigen, die adaptermoleculen zijn die messenger RNA koppelen aan de aminozuursequentie van eiwitten. Queuine helpt tRNA's om eiwitten nauwkeuriger en efficiënter te maken.

Vorige onderzoek heeft aangetoond dat abnormale niveaus van tRNA gekoppeld zijn aan een toename van het risico op borstkanker. Door deze link zijn de bacteriën en queuine onder de aandacht van hun potentiële rol in borstkanker.

Medical-Diag.com Onlangs vroeg Sun wat het eerst opgewonden was van darmbacteriën. Ze zei:

Ik was eerst opgewonden over hoe bacteriën met gastheer en milieu samenwerken. Ik ben onder de indruk dat ze zo slim zijn; Ze bestaan ​​al miljoenen jaren en hebben intelligentie die we niet weten. Het is heel interessant om de microbiome als nieuw ontdekt orgaan te overwegen en haar nieuwe rol in gezondheid en ziekte te begrijpen."

We hebben ook gevraagd of, als queuine bij borstkanker betrokken is, het mogelijk is dat bepaalde antibiotica het risico op borstkanker kunnen beïnvloeden. Ze antwoordde:

"Een vorige studie, gepubliceerd in JAMA In 2004 bleek dat 'het gebruik van antibiotica wordt geassocieerd met een verhoogd risico op incidentale en dodelijke borstkanker.' [...] Het gebruik van antibiotica kan het profiel / de functie van bacteriën veranderen. We hebben meer bewijsmateriaal nodig om deze hypothese te ondersteunen. '

Sun's laboratorium kijkt momenteel naar de rol van de microbiome in een aantal ziekten, waaronder ontstekingsdarmziekten, infectieziekten en amyotrofische laterale sclerose.

Pocket-sized retina camera

De miniatuur, niet-mydriatische camera.

Beeldkrediet: Mark Janowicz

Momenteel, om een ​​beeld van de achterkant van het oog te maken, is het nodig om pupilverruimende druppels te gebruiken. Zoals iedereen die naar een opticus is geweest, weet dat deze druppels kunnen steken en vaak tot 30 minuten duren.

Bovendien kunnen ze ervoor zorgen dat de visie enige tijd later onduidelijk wordt, waardoor rij- en bedieningsmachines een nee-nee worden.

Afgezien van het ongemak en het ongemak van deze druppels, zijn er tijden waarin patiënten hun leerlingen niet kunnen vergroten - bijvoorbeeld patiënten met neurochirurgie.

Evenzo zijn er enkele gelegenheden waar het niet praktisch is om een ​​patiënt naar de poliklinische oogkliniek te nemen om te fotograferen.

Dr Bailey Shen van UIC, in samenwerking met onderzoekers van Massachusetts Eye and Ear en Harvard Medical School in Boston, heeft een kosteneffectieve oplossing voor dit probleem gemaakt - een draagbare camera die het netvlies kan fotograferen zonder dat deze lastige oogdruppels nodig hebben. Gemaakt van eenvoudige onderdelen - waarvan de meeste online beschikbaar zijn - kost de camera slechts 185 dollar om te produceren.

De camera is gebaseerd op een goedkope single-board computer, "ontworpen om kinderen te leren hoe computers te bouwen en te programmeren." De raad heeft betrekking op een basis infraroodcamera en een dual infrarood- en witlichtendiode.

Normale netvliescamera's gebruiken wit licht dat ervoor zorgt dat de pupil verstrikt raakt, daarom zijn de pupilverstrengende druppels nodig. Met de nieuwe camera wordt het infraroodlicht eerst afgegeven, waardoor de iris niet verstrikt raakt. Het infraroodlicht wordt gebruikt om de camera op het netvlies te concentreren voordat een korte puls van wit licht wordt ontslagen en de foto wordt genomen.

Camera's die deze techniek gebruiken worden niet-mydriatische fundus camera's genoemd en zijn al in gebruik, maar ze zijn omvangrijk en duur, duizenden dollars kosten. Dr. Shen, en mede-auteur Dr. Shizuo Mukai, publiceerde onlangs details over de camera en hoe hij het in de Journal of Ophthalmology .

Medical-Diag.com Vroeg Dr. Shen of hij denkt dat de toegang tot medische apparatuur zou kunnen verbeteren dankzij de vooruitgang in de persoonlijke technologie. Hij zei:

"Ik hoop dat. In de jaren zeventig was de computer niet duur geweest, maar tegenwoordig hebben de meeste mensen een smartphone die veel meer kan doen dan die computers uit de jaren zeventig. Hopelijk worden medische apparaten ook goedkoper, meer draagbaar, en Toegankelijker in de nabije toekomst."

Hij vertelde ook Medical-Diag.com Dat ze werken om de camera te verbeteren: "We proberen onze prototype niet-mydriatische camera om te zetten in een smartphone dongle, zodat we haar kosten en omvang verder kunnen verminderen." Zij hopen ook in de toekomst het perspectief te vergroten.

Stimuleren van het immuunsysteem om kanker te bestrijden

Medische vooruitgang in de strijd tegen kanker is altijd groot nieuws. Met meer dan een half miljoen sterfgevallen van kanker elk jaar in de Verenigde Staten komt dit niet als een verrassing.

Dr. Ajay Maker, universitair hoofddocent van de operatie bij UIC, en zijn team onderzoeken manieren waarop het patiënt's eigen immuunsysteem kan worden gebruikt om kankercellen te bestrijden - met name bij darmkanker.

LIGHT is een immuun-stimulerende chemische boodschapper die eerder een lage expressiegraad heeft bij patiënten met metastasen van dikke darmkanker. Maker en collega's gebruikten een muismodel voor colonkanker. Nadat tumoren in belangrijke mate waren ontwikkeld, werden de muizen in twee groepen ingedeeld: één groep had de cytokine LIGHT ingeschakeld in de tumoren, en de andere niet.

Tumoren die blootgesteld werden aan LIGHT, toonden een instroom van T-cellen, en deze immuunkrijgers versnelden de grootte van de tumor snel. Deze vermindering bleef even na de stop van de uitdrukking van LIGHT. Deze ontdekking kan leiden tot nieuwe benaderingen om kankergroei te bestrijden.

Medical-Diag.com Vroeg Dr. Maker of LIGHT nuttig kan zijn in de strijd tegen andere vormen van kanker. Hij antwoorde:

Het voordeel van onze aanpak is dat het werkt om antitumor immuunmechanismen te ondersteunen en te activeren die al gestimuleerd zijn door onze natuurlijke immuunrespons. Daarom zijn wij van mening dat onze bevindingen kunnen worden vertaald naar andere tumortypes."

We hebben ook gevraagd of hij plannen heeft om LIGHT bij andere dieren te onderzoeken: "We beoordelen LIGHT al in andere diermodellen en menselijke tumoren om dit te ontwikkelen in een klinische behandelingstrategie."

Het immuunsysteem en de cytokine pathways zijn ongelooflijk complex. Hoewel de medische wetenschap langzaam hun complexiteit langzaam niet ontploft, is er veel hoop op dit gebied. Zoals Dr. Maker zegt: "We beginnen alleen het potentieel van veel immunomodulerende stoffen in de micro-omgeving van de tumor te begrijpen en te ontgrendelen."

Hun onderzoek is aan het gang, en ze beoordelen alvast "meerdere manieren om antitumor immuunresponsen in solide tumoren te stimuleren, waaronder combinatierupotherapie, checkpoint blockade strategieën en nieuwe stimulanten van immunogene cel dood."

Gebruik van grafeen om kanker op te sporen

Een normale cel vergeleken met een glioblastoomcel.

Beeldkrediet: Vikas Berry

In de afgelopen jaren zijn er weinig materialen die zo veel aandacht hebben gekregen als grafen. Het bestaat uit een enkele laag koolstofatomen, gekoppeld aan een kipdraadpatroon, en het is het dunste bekende materiaal.

Graphene is 200 keer sterker dan staal, leidt warmte en elektriciteit en is transparant. Het houdt veel belofte in een scala aan producten, van zonnecellen tot slimme ramen, en van draagbare apparaten tot biotechnologie.

Omdat het materiaal pas officieel geïsoleerd is en relatief recent is onderzocht, is het volledige potentieel nog niet ontgrendeld. Echter, een innovatief en verrassend gebruik voor grafeen wordt bestudeerd door UIC-onderzoekers. Hun project wordt geleid door Vikas Berry.

Door hersencellen op grafen te fuseren, is het mogelijk om een ​​normale cel van een enkele hyperactieve kankercel te differentiëren. Dit kan mogelijk leiden tot de ontwikkeling van een simpel, niet-invasieve hulpmiddel voor de vroege diagnose van kanker.

Zoals Berry verklaart: "De cel's interface met grafen herstelt de ladingverdeling in grafen, die de energie van atoomvibratie verandert zoals gedetecteerd door Raman-spectroscopie." Met andere woorden, een kankercel produceert subtiel verschillende atoomvibratie-energie aan normale cellen. Specifiek, door de hyperactiviteit van de kankercel, produceert het een hogere negatieve lading op het oppervlak en worden meer protonen vrijgegeven.

Volgens Berry zijn dierstudies momenteel aan het gang, en de menselijke proeven zullen snel volgen. Hij hoopt dat binnen 12 maanden de techniek klinisch kan worden gebruikt. Berry en zijn team verbeteren het proces nog steeds, vertelde hij Medical-Diag.com : "We werken erop om het apparaat compacter en meer chirurgvriendelijk te maken."

Brainscan voorspelt antidepressiva voordelen

Depressie heeft gevolgen voor meer dan 15 miljoen mensen in de Verenigde Staten Ondanks de prevalentie en de omvang van het onderzoek dat er omheen heen, is het nog steeds uitdagend om uit te zoeken welke behandeling het beste past bij elk individu.

Scott Langenecker en zijn team proberen dit te veranderen. Ze gebruiken functionele MRI (fMRI) om te beoordelen hoe succesvol de medicatie kan zijn, zelfs voordat de eerste dosis wordt gegeven.

Tijdens de fMRI scan werden deelnemers met ernstige depressieve stoornis gevraagd om de letters X, Y en Z te kijken over een scherm. Ze kregen de opdracht om op een knop te drukken toen ze een brief zagen en niet opnieuw op de knop drukken als de brief weer verscheen.

Zij vonden dat patiënten die meer communicatie binnen bepaalde hersennetwerken hebben laten zien wanneer zij tijdens deze taak een fout hebben gemaakt, minder waarschijnlijk reageren op antidepressiva medicatie.

De betreffende netwerken zijn het foutdetectienetwerk en het interferentieverwerkingsnetwerk, dat activeert wanneer een persoon bepaalt welke informatie de aandacht moet vestigen.

Wij zijn van oordeel dat verhoogde cross-talk binnen deze netwerken kan weerspiegelen dat er sprake is van negatieve gebeurtenissen, zoals een fout, of een tekort aan emotionele regelgeving bij een fout, en onze medicijnen kunnen minder effectief zijn bij het helpen van deze soorten patiënten."

Natalie Crane, psychiatrie afgestudeerd aan de UIC

Medical-Diag.com Raakte met Langenecker in de steek en vroeg hem wat eerst zijn interesse in stemmingsstoornis had. Hij zei:

'Ik wilde een ziekte bestuderen waar er een enorme kans was om de naald te verplaatsen. Het was duidelijk dat er geen grote doorbraken waren in de grote depressie aan de horizon, maar dat viel 16 procent van de bevolking op.'

Er is nog veel te weten over depressie. Medical-Diag.com Vroeg Langenecker of het stimuleren of onderdrukken van specifieke netwerken kan helpen bij de strijd tegen de conditie. Hij zei:

"Door deze neurale netwerken te bestuderen kunnen we ook deze netwerken begrijpen, welke netwerken werken in oppositie en hoe ze ze kunnen aanpassen. Diepe hersenstimulatie is al een strategie die dit doet. Transcraniale magnetische stimulatie werkt op dezelfde principe en Transcraniële gelijktijdige stimulatie is in hetzelfde balpark. Sommigen geloven dat ECT [electroconvulsieve therapie] werkt, door deze netwerken te herstellen. Wij hebben realistische verwachtingen om deze netwerken te moduleren."

De echte truc, zegt hij, is erachter wie voor een tweak, wanneer en hoeveel. Dan moeten we begrijpen hoe lang het effect duurt en voor welke mensen het succes zal zijn.

Langenecker en team blijven vooruitgang op het gebied, en hij vertelde ons dat ze verschillende studies zullen uitvoeren om ons te helpen begrijpen hoe we deze nodes en netwerken met traditionele behandelingen kunnen moduleren [...], hoe deze veranderen Met behandeling, en hoe stabiel alle veranderingen zijn."

UIC strekt de grenzen van onderzoek over de hele linie uit, vecht allerlei ziekten en vecht technologie verder dan ooit. De toekomst kan wellicht helder zijn - als UIC er iets aan te maken heeft.

Virgil Abloh (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk