Der Laser von Potomac Photonics bearbeitet kleine Fenster in Glas, um die Forschung am UT MD Anderson Cancer Center zu unterstützen.
Asthma ist eine der häufigsten Erkrankungen in der Welt. Nach Angaben der US Centers for Disease Control leben in den Vereinigten Staaten 18,7 Millionen Erwachsene und weitere 6,8 Millionen Kinder mit dieser Lungenkrankheit. Die Kosten, die der Gesellschaft durch die medizinische Versorgung sowie durch Schul- und Arbeitsausfälle entstehen, sind hoch, denn schätzungsweise eine halbe Million Patienten benötigen einen Krankenhausaufenthalt, der im Durchschnitt etwa 4 Tage pro Jahr beträgt.
Forscher der Abteilung für Lungenheilkunde am MD Anderson Cancer Center der University of Texas in Houston untersuchen, wie eine gestörte Schleimproduktion zu Asthma und anderen Krankheiten wie zystischer Fibrose und chronischer Bronchitis beiträgt. Ihre Arbeit konzentriert sich auf die Art und Weise, wie der Schleim in den Atemwegen eingeatmete Partikel und Krankheitserreger festhält und sie aus der Lunge entfernt, wenn die Ziliartätigkeit den Schleim zum Schlucken in den Rachenraum befördert. Eine übermäßige Schleimproduktion in Bezug auf Menge oder Dichte kann von der Ziliartätigkeit nicht beseitigt werden und blockiert den Luftstrom. Tatsächlich ist die Todesursache bei Asthma das Ersticken.
Dieses Diagramm aus einer kürzlich von der Gruppe in Bioscience Reports veröffentlichten Arbeit zeigt dies: "Der naive, nicht entzündete Zustand mit geringer Muzinsynthese wird durch dünne Pfeile mit Wasser dargestellt, das in die beiden linken Eimer fließt, während der metaplastisch entzündete Zustand mit hoher Muzinsynthese durch dicke Pfeile dargestellt wird, die in die beiden rechten Eimer fließen. Eimer, die WT (+/+)-Mäuse darstellen, haben große Auslässe, so dass sich im naiven Zustand wenig Wasser ansammelt und im metaplastischen Zustand nur eine mäßige Menge, während Eimer, die SNAP23 Het (+/-)-Mäuse darstellen, kleine Auslässe haben, so dass sich sogar im naiven Zustand etwas Wasser ansammelt und im metaplastischen Zustand eine große Menge. In allen Szenarien nimmt der hydrostatische Druck zu, bis der Abfluss im stationären Zustand dem Zufluss entspricht."
Dr. Michael Tuvim, Leiter der Laborforschung in der Abteilung für Lungenheilkunde, erklärt, dass die aktuelle Forschung in der Gruppe darauf abzielt, die Maschinerie der Schleimsekretion zu untersuchen, um einen Test zu entwickeln, mit dem die Schleimbildung in Echtzeit aufgezeichnet werden kann, was derzeit nicht möglich ist. Die Gruppe von Dr. Tuvim untersucht die Luftröhre von Mäusen, die zuvor mit einem orangefarbenen Fluoreszenzfarbstoff angefärbt wurde. Mit Hilfe der Fluoreszenzdetektionstechniken können die Forscher die Basissekretion stimulieren, wodurch die Schleimproduktionsspeicher geleert werden und die explosive Sekretion gestoppt wird.
Die präparierten Trachea-Proben müssen auf einen Objektträger mit einem Deckglas montiert werden, das ein 2,5 x 2,5 mm großes Fenster enthält. Dr. Tuvim erklärt: "Die geringe Größe des Fensters war für herkömmliche Glasschneidemethoden unerschwinglich. Potomac Photonics war eines der wenigen Unternehmen, das unsere Anforderungen an die geringe Größe erfüllen konnte, ohne das Glas zu beschädigen."
Die Präzisions-Mikrobearbeitung von Glas ist eine der Kernkompetenzen von Potomac Photonic. Im Laufe der Jahrzehnte, in denen wir mit Glas arbeiten, haben wir Techniken und Verfahren entwickelt, die eine saubere Kante ohne Beschädigung des Substrats ermöglichen. Ob es um das Ausschneiden von Fenstern oder das Bohren kleiner Löcher geht, Potomacs Arbeit in Glas ist ideal für die hohen Präzisionsanforderungen von Biotech-Anwendungen.
