Spiral Hydroporator για την παράδοση νανοτεχνολογιών σε κύτταρα

Μια μυριάδα διαφορετικών θεραπευτικών, διαγνωστικών και προσανατολισμένων στην έρευνα συσκευών και μορίων νανοκλίμακας έχουν αναπτυχθεί για να λειτουργούν μέσα στα ζωντανά κύτταρα.Ενώ πολλά από αυτά τα σωματίδια είναι πολύ αποτελεσματικά σε αυτό που κάνουν, είναι συχνά η δυσκολία παράδοσης που είναι η πραγματική πρόκληση στη χρήση τους για πρακτικούς σκοπούς.Τυπικά, είτε χρησιμοποιούνται κάποιο είδος αγγείων για τη μεταφορά αυτών των σωματιδίων στα κύτταρα είτε η κυτταρική μεμβράνη σπάει για να μπουν οι εισβολείς. Ως εκ τούτου, αυτές οι τεχνικές είτε τραυματίζουν τα κύτταρα είτε δεν είναι πολύ καλές στη σταθερή παράδοση του φορτίου τους και μπορεί να δύσκολο να αυτοματοποιηθεί.

Τώρα, μια ομάδα συνεργατών από το Πανεπιστήμιο της Κορέας και το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Οκινάουα στην Ιαπωνία ανέπτυξαν έναν εντελώς νέο τρόπο εισαγωγής σωματιδίων και χημικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών, DNA και φαρμάκων, στο εσωτερικό των κυττάρων χωρίς να προκαλείται μεγάλη ζημιά. .

Η νέα τεχνική βασίζεται στη δημιουργία σπειροειδών στροβιλών γύρω από τα κύτταρα που παραμορφώνουν προσωρινά τις κυτταρικές μεμβράνες αρκετά ώστε να αφήνουν τα πράγματα να εισέλθουν. Οι μεμβράνες φαίνεται να αποκαθίστανται αμέσως στην αρχική τους κατάσταση μόλις σταματήσει η διέγερση της δίνης.Όλα αυτά εκτελούνται σε ένα βήμα και δεν απαιτούν σύνθετη βιοχημεία, οχήματα νανοπαραγωγής ή μόνιμη βλάβη στα εμπλεκόμενα κύτταρα.

Η συσκευή που κατασκευάστηκε για την εργασία, που ονομάζεται σπειροειδής υδροπορευτής, μπορεί να μεταφέρει νανοσωματίδια χρυσού, λειτουργικά μεσοπορώδη νανοσωματίδια πυριτίου, δεξτράνη και mRNA σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων μέσα σε ένα λεπτό με απόδοση έως και 96% και κυτταρική επιβίωση έως και 94 %.Όλα αυτά με απίστευτο ρυθμό περίπου ενός εκατομμυρίου κυψελών ανά λεπτό και από μια συσκευή που είναι φθηνή στην παραγωγή και απλή στη λειτουργία.

«Οι τρέχουσες μέθοδοι υποφέρουν από πολυάριθμους περιορισμούς, συμπεριλαμβανομένων ζητημάτων επεκτασιμότητας, κόστους, χαμηλής απόδοσης και κυτταροτοξικότητας», δήλωσε ο καθηγητής Aram Chung από τη Σχολή Βιοϊατρικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου Κορέας, επικεφαλής της μελέτης.«Στόχος μας ήταν να χρησιμοποιήσουμε μικρορευστήματα, όπου εκμεταλλευτήκαμε τη συμπεριφορά μικροσκοπικών ρευμάτων νερού, για να αναπτύξουμε μια ισχυρή νέα λύση για ενδοκυτταρική παροχή… Απλώς αντλείτε ένα υγρό που περιέχει τα κύτταρα και τα νανοϋλικά σε δύο άκρα, και τα κύτταρα – που τώρα περιέχουν νανοϋλικό – ρέει από τα άλλα δύο άκρα.Η όλη διαδικασία διαρκεί μόνο ένα λεπτό».

Το εσωτερικό της μικρορευστοποιημένης συσκευής έχει εγκάρσιες συνδέσεις και συνδέσεις Τ μέσω των οποίων ρέουν τα κύτταρα και τα νανοσωματίδια.Οι διαμορφώσεις των συνδέσμων δημιουργούν τις απαραίτητες δίνες που οδηγούν στη διείσδυση των κυτταρικών μεμβρανών και τα νανοσωματίδια εισέρχονται φυσικά όταν παρουσιαστεί η ευκαιρία.

Ακολουθεί μια προσομοίωση μιας σπειροειδούς δίνης που προκαλεί παραμόρφωση κυττάρου στη διασταύρωση και τη διασταύρωση Τ:

Οι ιατρικές τεχνολογίες μεταμορφώνουν τον κόσμο!Ελάτε μαζί μας και δείτε την πρόοδο σε πραγματικό χρόνο.Στο Medgadget, αναφέρουμε τα τελευταία νέα τεχνολογίας, συνεντεύξεις με κορυφαίους στον τομέα και υποβάλλουμε αποστολές από ιατρικές εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο από το 2004.

Οι ιατρικές τεχνολογίες μεταμορφώνουν τον κόσμο!Ελάτε μαζί μας και δείτε την πρόοδο σε πραγματικό χρόνο.Στο Medgadget, αναφέρουμε τα τελευταία νέα τεχνολογίας, συνεντεύξεις με κορυφαίους στον τομέα και υποβάλλουμε αποστολές από ιατρικές εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο από το 2004.


Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-25-2020