Дослідники знайшли спосіб швидко вводити молекули всередину клітин

Відео: Як зробити спавнер скелетів, зомбі в minecraft

Інженери Університету Каліфорнії в Лос-Анджелесі (UCLA) придумали новий спосіб швидкої доставки наночастинок, ферментів, антитіл, і навіть бактерій і іншого «габаритного вантажу» в клітини ссавців.

Вони заявляють, що їх система дозволяє обробляти близько 100 тисяч клітин в хвилину, відкриваючи перед вченими-біологами і лікарями небачені раніше можливості.

Результати дослідження були опубліковані в онлайн-виданні Nature Methods.

Керував науковим проектом Ерік Пий Ю Чиу (Eric Pei-Yu Chiou), професор аерокосмічного інжинірингу та біоінжінірінга зі Школи інжинірингу та прикладних наук імені Генрі Самюель. У його групі працювали студенти UCLA, а також співробітники Школи медицини Девіда Геффена.

На сьогоднішній день єдиним способом доставки великих частинок всередину клітин (часток до 1 мкм в діаметрі) є використання мікропіпеток - схожих на шприц пристосувань, які працюють досить повільно. Є і ще один підхід для введення різних субстанцій в клітини - це використання вірусів. Але остання технологія дуже складна і підходить тільки для дрібних молекул (кілька нанометрів в діаметрі).

Новий пристрій, зване вченими біофотонами лазерним хірургічним інструментом (BLAST), являє собою силіконовий чіп з мікрометрового отворами, кожне з яких оточене покриттям з титанової плівки.

Під цими отворами розташовується резервуар рідини, в якій розчинені частки для доставки.

Дослідники застосували пульсуючий лазер, за допомогою якого вони нагрівають титанове покриття, підтримуючи безперервне кипіння нижчого рідкого шару.

Бульбашки киплячій рідини лопаються поруч з клітинними мембранами, створюючи в них на мільйонну частку секунди мікроскопічні тріщини. Крізь ці тріщини речовини і встигають проникнути всередину клітин. Лазер може просканувати весь чіп за 10 секунд, викликавши кипіння рідкого шару і наповнивши тисячі клітин.

Професор каже, що ключем до успіху є швидкість нагрівання, яка дозволяє виконати завдання, не викликавши небажаних змін в клітинах. За його словами, це вирішило серйозні проблеми вчених: наприклад, раніше було дуже складно ввести в клітини мітохондрії для наукових експериментів зі зміною їх метаболізму. Тепер все стало доступно.

«Тепер не має значення, якого розміру або типу матеріал ви плануєте ввести. Ви можете розчинити його, нагріти, і він з`явиться всередині клітин. Нові дані, які ми отримали в ході цієї роботи, допоможуть в ідентифікації мішеней клітин-патогенів, в розробці нових ліків, у вивченні клітинної біології і багатьох інших областях », - говорить доктор Майкл Тейтелл (Michael Teitell), завідувач відділенням педіатрії та патології розвитку школи медицини Девіда Геффена.