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Nucleus Near-Infrared (nNIR) Irradiation of Single A549 Cells Induces DNA Damage and Activates EGFR Leading to Mitochondrial Fission

為了解決CA Cargo Tracking的問題，作者MOMOH GBETUWA 這樣論述：

Abstract Background: There has been great interest in identifying the biological substrate for light-cell interaction and their relations to cancer treatment. In our study, a single cell nuclear NIR (nNIR) and cytosol exposed NIR has been used to determine for the first-time mitochondria fragmentat

ion count (MFC) to compare NIR effect on subcellular cells. Near infra-red (NIR) possesses less light scattering and absorption in biological tissues it has a biological window that bears a very small photodamage and thus possesses a deep tissue penetration depth. Aim: To evaluate near-infrared (NIR

) laser focused into the nucleus (nNIR) or cytoplasm (cNIR) of a single living cell by a high numerical aperture condenser to dissect the novel role of cell nucleus in mediating NIR effects on mitochondrial dynamics of A549 non-small cell lung cancer cells.Materials and Methods: Cultured 150 single

cell of A549 nucleus and cytosol were incubated with 0.3 μM mitotracker green for 30 min washed with PBS, imaged control cell then treated with 224.02 J/cm2 NIR for 10 s and cells imaged at different time points of 1, 5, 10, 15 and 20 min. A549 cells were treated with conjugated 100 nM FND-EGF and i

ncubated with PD153035, caffeine and cetuximab for 1 h, and imaged cells. Results: Our analysis showed nNIR, but not cNIR, triggered mitochondrial fission in 10 minutes. On the contrast, the fission/fusion balance of mitochondria directly exposed to cNIR does not change. While the same phenomenon is

also triggered by single molecular interactions between epidermal growth factor (EGF) and its receptor EGFR, pharmacological studies with cetuximab, PD153035 and caffeine suggest EGF signaling crosstalk to DNA damaging response to mediate rapid mitochondrial fission as a result of nNIR irradiation.

These results suggest that nuclear DNA integrity is a novel biological target for cellular response to NIR. Conclusions: These results suggest that nuclear DNA integrity is a novel biological target for cellular response to NIR. Keywords: Keywords: near infrared (NIR), epidermal growth factor recep

tor (EGFR), mitochondrial fragmentation count (MFC), mitochondrial dynamic, cetuximab, caffeine.

使用具有臨床應用性的紙基裝置改善外泌體以及外泌體衍生材料純化之研究

為了解決CA Cargo Tracking的問題，作者武雲筑 這樣論述：

癌症是全球重大的公共衛生問題之一。根據 GLOBOCAN 2020 的數據，在全球所有年齡層中大腸直腸癌（CRC）佔的病例和死亡人數排名第三，而其生存率低很大程度是因為缺乏早期診斷和精準醫療。外泌體是由細胞分泌到體液中的細胞外囊泡，其大小介於 30 至 200nm 且內部含有許多的功能性生物分子，如蛋白質、脂質及核酸等，並具有在細胞間傳遞訊息的功能。exosomal miR-21 和癌胚胎抗原 （CEA）雖然已被證明可調節大腸直腸癌和多種疾病的發病機制，但早期診斷和個人化治療的非侵入性方法對分離和分析這些循環生物標誌物是一種挑戰。本研究利用免疫親和法獲得純外泌體或分離潛在細胞外囊泡亞群的能力

，並結合紙基裝置的優勢，提出了一種紙基免疫親和裝置。該裝置是通過將 Whatman 紙表面改質上對外泌體的雙層磷脂質表面 CD63 蛋白含有高專一性的 anti-CD63 抗體開發而成的。為了檢測該裝置是否能被有效應用，這邊分別使用紙基酵素結合免疫吸附分析法（P-ELISA）和掃描電子顯微鏡（SEM）評估捕獲的外泌體的數量和形態。在確認此裝置能獲取外泌體後，接著設計更進階的實驗，針對的外泌體裂解時所含有的核酸和蛋白質進行分析。實驗上我們使用高溫超純水來裂解外泌體，並使釋放出的核酸被二氧化矽吸附，然後通過 RT-qPCR 檢測 exosomal miR-21。此外，在實驗上也將外泌體裂解後的裂解

液直接進行 ELISA，用於外泌體 CEA 的檢測和定量。首先，我們使用來自 HCT116（人類結腸癌細胞系）細胞培養基的外泌體標準品來確認實驗中對外泌體分離、萃取和定量上整個過程的可行性。接著，使用生物樣品，如血漿、慢性傷口組織液等，來證明所設計的方法對於臨床上的適用性。最後，還研究此方法具有的特性，例如專一性、與商業試劑盒相比的 miRNA 萃取效率以及抗體修飾的紙基對時間的穩定性。由結果證明了本研究可從不同樣品中分離和純化外泌體，甚至具有對裝置上外泌體定量的能力。而後，也成功進行紙基對 exosomal miR-21 的萃取和外泌體 CEA 定量之實驗，並在研究結果中顯示，使用高溫超純水

可成功應用於外泌體 miRNA 萃取，但在針對外泌體 CEA 檢測研究目前還在進行程序上的優化。此外，傷口組織液中外泌體 miRNA 的實驗結果也顯示了慢性傷口癒合與 miRNA-21 含量之間的關聯。此設計的程序不僅穫取了更多的 exosomal miR-21，而且與商業試劑盒相比所需樣品量更少。此方法除了適用於不同的樣本檢測，如血漿、慢性傷口組織液和細胞培養基等，也對外泌體內部成分分析存在優勢。