Spectroscopic characterization of isolated adipocytes

Występującą w organizmie tkankę tłuszczową można podzielić na kilka typów, w tym białą i brunatną tkankę tłuszczową oraz typ pośredni, jakim jest beżowa tkanka tłuszczowa. Dodatkowo występuje również okołonaczyniowa tkanka tłuszczowa, otaczająca naczynia krwionośne. Każdy z wymieniony typów cechuje się odmienną morfologią i składem chemicznym. Adipocyty będące dominującymi komórkami w tkance tłuszczowej, mogą zostać wykorzystane do badania składu chemicznego tych tkanek. Jednak biorąc pod uwagę wrażliwość tych komórek na wszelkie zmiany ich otoczenia, łatwiejszą, a zarazem korzystniejszą alternatywą jest charakterystyka adipocytów w funkcjonalnych tkankach in situ w ich fizjologicznym środowisku. Celem niniejszej pracy licencjackiej było zoptymalizowanie warunków obrazowania adipocytów in situ w różnych typach tkanki tłuszczowej przy użyciu obrazowania ramanowskiego. Charakterystykę spektralną adipocytów wykonano dla nieutrwalonych, świeżych tkankach tłuszczowych pobranych z różnych lokalizacji. Drugą grupą badawczą były tkanki funkcjonalne wprowadzone do medium, dzięki czemu możliwe było określenie wpływu tej metody preparatyki na skład chemiczny lipidów. Ogromną zaletą obrazowania ramanowskiego jest fakt, iż jest ona niedestrukcyjna, cechuje się wysoką specyficznością chemiczną i strukturalną, a dodatkowo nie wymaga znakowania. Zmiany w składzie chemicznym obserwowano na podstawie analizy profilu spektralnego widm, jak również określając stopień nienasycenia lipidów, wyrażony jako stosunek intensywności pasm przy 1660 cm-1 oraz 1445 cm-1 (I1660/I1445). Wykazano, że stopień nienasycenia lipidów różni się w zależności od rodzaju i lokalizacji tkanki tłuszczowej, jednakże nie ulega statystycznie istotnej zmianie po wprowadzeniu tkanek do medium.

The adipose tissue is divided into several types, including the white and brown adipose tissue and the intermediate type i.e., the beige adipose tissue. In addition, there is also perivascular adipose tissue surrounding the blood vessels. Each of these types has different morphology and chemical composition. Adipocytes, which are the dominant cells in the adipose tissue, can be used to study the chemical composition of these tissues. However, taking into account the sensitivity of these cells to any changes in their environment, the easier and more beneficial alternative is to characterize adipocytes in functional tissues in situ in their physiological environment. The aim of this work was to optimize the conditions of imaging of adipocytes in situ in various types of the adipose tissue using Raman imaging. Spectral characteristics of adipocytes was performed for unfixed, fresh adipose tissues taken from various locations. The second group was functional tissues introduced into the medium, whereby it was possible to determine the impact of the preparation method on the chemical composition of lipids. The great advantage of Raman imaging is the fact that it is labeling-free, non-destructive, has high chemical and structural specificity. Changes in the chemical composition were observed based on the spectral profile analysis, as well as determining the lipid unsaturation degree, expressed as the ratio of the integral intensity of the bands at 1660 cm-1 and 1445 cm-1 (I1660/I1445). It has been shown that the lipid unsaturation degree varies depending on the type and location of the adipose tissue, however it does not change significantly after the introduction of tissues into the medium.