Et mylder av forskjellige terapeutiske, diagnostiske og forskningsorienterte enheter og molekyler i nanoskala er utviklet for å fungere inne i levende celler.Mens mange av disse partiklene er svært effektive til det de gjør, er det ofte vanskeligheten med å levere dem som er den virkelige utfordringen med å bruke dem til praktiske formål.Vanligvis brukes enten en slags fartøy for å frakte disse partiklene inn i cellene eller cellemembranen brytes for å slippe inntrengerne inn. Som sådan skader disse teknikkene enten celler eller er ikke særlig gode til å konsekvent levere lasten, og de kan være vanskelig å automatisere.

Nå har et team av samarbeidspartnere fra Korea University og Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University i Japan utviklet en helt ny måte å få partikler og kjemiske forbindelser, inkludert proteiner, DNA og medikamenter, inn i cellene uten å forårsake mye skade. .

Den nye teknikken er avhengig av å lage spiralvirvler rundt celler som midlertidig deformerer cellulære membraner lenge nok til å slippe ting inn. Membranene ser ut til å umiddelbart gjenopprette seg selv til sin opprinnelige tilstand når virvelstimuleringen opphører.Alt dette utføres i ett trinn og krever ingen komplisert biokjemi, nanoleveringskjøretøyer eller permanent skade på de involverte cellene.

Enheten som er bygget for oppgaven, kalt en spiralhydroporator, kan levere gullnanopartikler, funksjonelle mesoporøse silikananopartikler, dekstran og mRNA til forskjellige typer celler i løpet av et minutt med en effektivitet på opptil 96 % og en cellulær overlevelse på opptil 94 %.Alt dette med en utrolig hastighet på rundt én million celler per minutt og fra en enhet som er billig å produsere og enkel å betjene.

"Nåværende metoder lider av en rekke begrensninger, inkludert problemer med skalerbarhet, kostnader, lav effektivitet og cytotoksisitet," sa professor Aram Chung fra School of Biomedical Engineering ved Korea University, studielederen."Målet vårt var å bruke mikrofluidikk, der vi utnyttet oppførselen til små vannstrømmer, for å utvikle en kraftig ny løsning for intracellulær levering... Du pumper bare en væske som inneholder cellene og nanomaterialene i to ender, og cellene - som nå inneholder nanomateriale – flyt ut av de to andre endene.Hele prosessen tar bare ett minutt.»

Det indre av den mikrofluidiske enheten har krysskryss og T-kryss som celler og nanopartikler strømmer gjennom.Koblingskonfigurasjonene skaper nødvendige virvler som fører til penetrasjon av cellemembraner og nanopartikler kommer naturlig inn når muligheten byr seg.

Her er en simulering av en spiralvirvel som forårsaker celledeformasjon ved krysskrysset og T-krysset:

Medisinsk teknologi forvandler verden!Bli med oss ​​og se fremgangen i sanntid.Hos Medgadget rapporterer vi de siste teknologinyhetene, intervjuer ledere i feltet og arkiverer utsendelser fra medisinske hendelser rundt om i verden siden 2004.

Medisinsk teknologi forvandler verden!Bli med oss ​​og se fremgangen i sanntid.Hos Medgadget rapporterer vi de siste teknologinyhetene, intervjuer ledere i feltet og arkiverer utsendelser fra medisinske hendelser rundt om i verden siden 2004.