Pro práci uvnitř živých buněk bylo vyvinuto nesčetné množství různých terapeutických, diagnostických a výzkumně orientovaných zařízení a molekul v nanoměřítku.Zatímco mnohé z těchto částic jsou velmi efektivní v tom, co dělají, často je to obtížnost jejich doručení, která je skutečnou výzvou při jejich použití pro praktické účely.Obvykle se k přepravě těchto částic do buněk používá buď nějaký druh plavidel, nebo se buněčná membrána rozbije, aby se vetřelci dostali dovnitř. Tyto techniky jako takové buď poškodí buňky, nebo nejsou příliš dobré v konzistentním doručování jejich nákladu a mohou být těžko automatizovat.

Nyní tým spolupracovníků z Korejské univerzity a Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University v Japonsku vyvinul zcela nový způsob, jak dostat částice a chemické sloučeniny, včetně proteinů, DNA a léků, do nitra buněk, aniž by způsobily velké poškození. .

Nová technika se opírá o vytváření spirálových vírů kolem buněk, které dočasně deformují buněčné membrány dostatečně dlouho, aby propustily věci dovnitř. Zdá se, že se membrány okamžitě obnoví do původního stavu, jakmile vírová stimulace ustane.To vše se provádí v jednom kroku a nevyžaduje žádnou složitou biochemii, nano transportní prostředky ani trvalé poškození příslušných buněk.

Zařízení postavené pro tento úkol, nazývané spirálový hydroporátor, dokáže dodat zlaté nanočástice, funkční mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého, dextran a mRNA do různých typů buněk během minuty s účinností až 96 % a přežitím buněk až 94 %.To vše neuvěřitelnou rychlostí kolem jednoho milionu buněk za minutu a ze zařízení, které je levné na výrobu a jednoduché na obsluhu.

"Současné metody trpí četnými omezeními, včetně problémů se škálovatelností, cenou, nízkou účinností a cytotoxicitou," řekl vedoucí studie profesor Aram Chung ze School of Biomedical Engineering na Korejské univerzitě.„Naším cílem bylo použít mikrofluidiku, kde jsme využili chování malých proudů vody, k vývoji nového výkonného řešení pro intracelulární dodávání... Stačí pumpovat tekutinu obsahující buňky a nanomateriály na dvou koncích a buňky – nyní obsahující nanomateriál – vytéká z dalších dvou konců.Celý proces trvá jen jednu minutu."

Vnitřek mikrofluidního zařízení má příčné spoje a T spoje, kterými proudí buňky a nanočástice.Konfigurace spojení vytvářejí potřebné víry, které vedou k průniku buněčnými membránami a nanočástice přirozeně vstupují, když se naskytne příležitost.

Zde je simulace spirálového víru, který způsobuje buněčnou deformaci na křížovém a T-přechodu:

Lékařské technologie mění svět!Připojte se k nám a sledujte pokrok v reálném čase.Ve společnosti Medgadget informujeme o nejnovějších technologických novinkách, zpovídáme přední představitele v oboru a evidujeme zásilky z lékařských akcí po celém světě od roku 2004.

Lékařské technologie mění svět!Připojte se k nám a sledujte pokrok v reálném čase.Ve společnosti Medgadget informujeme o nejnovějších technologických novinkách, zpovídáme přední představitele v oboru a evidujeme zásilky z lékařských akcí po celém světě od roku 2004.