ניתוח אוטומטי אופטימלי של אפנון הומאוסטזיס מיטוכונדריה עצבית חיה על ידי קולטני חומצה רטינואית ספציפיים לאיזופורם

המחקר שלי התמקד בתחום מדעי המוח, ובמיוחד אנחנו רוצים להבין את הבסיס המולקולרי של מחלות. זה הוביל אותנו להסתכל על תאים, על המבנה שלהם ועל האברונים שמבצעים את התפקודים התאיים השונים. יותר ויותר, מיטוכונדריה, הם קיבלו יותר ויותר תשומת לב.

אנומליות ברמה המיטוכונדריאלית הופכות להיות בסיסיות לחלוטין להבנת תהליכי מחלה, והן עשויות אפילו לספק מטרות מעניינות לתרופות חדשות או אסטרטגיות טיפוליות. כאן באוניברסיטת Aveiro, הצלחנו לפתח כלים שמעניינים לחקר מיטוכונדריה. לא רק מיקרוסקופיה והגישות המסורתיות יותר, אלא גם הצלחנו לייעל כלי ניתוח אוטומטיים בשילוב עם אסטרטגיות ביואינפורמטיות כדי להיות מסוגלים לכמת ולספק ניתוח מפורט יותר כאשר מתייחסים לתפקוד המיטוכונדריה.

ההתקדמות האחרונה כוללת את האלגוריתמים של למידת מכונה עבור פילוח תמונה וכימות של פרמטרים מיטוכונדריאליים. וגם פלטפורמות הדמיה בתפוקה גבוהה ואלגוריתמי למידה עמוקה לשיפור הדיוק והיעילות של אפיון מיטוכונדריה. טכנולוגיות המשמשות כיום לקידום תחום האנליזה המיטוכונדריאלית כוללות מיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה, מערכות הדמיה חיה, כלי ניתוח חישוביים בשילוב עם פרוטוקולי למידת מכונה, ועריכת גנום CRISPR-Cas9 לניתוח מורפולוגיה מיטוכונדריאלית וביולוגיה.

אתגרי הניסוי הנוכחיים בתחום המיטוכונדריה כוללים פיתוח מדידות אמינות ומדויקות של פרמטרים מיטוכונדריאליים, התחשבות בהטרוגניות של אוכלוסיות מיטוכונדריאליות, ניתוח יחסי הגומלין בין ביולוגיה מיטוכונדריאלית לביולוגיה תאית, ופיתוח כלים לא פולשניים לחקר מיטוכונדריה in vivo. הכלי שלנו משפר את היעילות והאמינות, ומאפשר ניתוח אוטומטי חזק של מיטוכונדריה. יתר על כן, אנו יכולים לחקור את הפוטנציאל של אפנון קולטן חומצה היאלורונית ברפואה מותאמת אישית למיטוכונדריה.