O multitudine de diferite dispozitive și molecule terapeutice, de diagnosticare și orientate spre cercetare la scară nanometrică au fost dezvoltate pentru a funcționa în interiorul celulelor vii.Deși multe dintre aceste particule sunt foarte eficiente în ceea ce fac, adesea dificultatea de a le livra este adevărata provocare în utilizarea lor în scopuri practice.De obicei, fie sunt folosite un fel de vase pentru a transporta aceste particule în celule, fie membrana celulară este spartă pentru a lăsa invadatorii să intre. Ca atare, aceste tehnici fie rănesc celulele, fie nu sunt foarte bune în a-și livra în mod constant încărcătura și pot fi greu de automatizat.

Acum, o echipă de colaboratori de la Universitatea din Coreea și de la Universitatea Okinawa de Știință și Tehnologie din Japonia au dezvoltat o modalitate cu totul nouă de a introduce particule și compuși chimici, inclusiv proteine, ADN și medicamente, în interiorul celulelor fără a provoca prea multe daune. .

Noua tehnică se bazează pe crearea de vortexuri spiralate în jurul celulelor care deformează temporar membranele celulare suficient de mult pentru a lăsa lucrurile să intre. Membranele par să se restabilească imediat la starea lor originală odată ce stimularea vortexului încetează.Toate acestea se realizează într-un singur pas și nu necesită biochimie complexă, vehicule de livrare nano sau deteriorare permanentă a celulelor implicate.

Dispozitivul construit pentru această sarcină, numit hidroporator în spirală, poate livra nanoparticule de aur, nanoparticule funcționale de silice mezoporoasă, dextran și ARNm în diferite tipuri de celule într-un minut la o eficiență de până la 96% și o supraviețuire celulară de până la 94. %.Toate acestea la o rată incredibilă de aproximativ un milion de celule pe minut și de la un dispozitiv ieftin de produs și simplu de operat.

„Metodele actuale suferă de numeroase limitări, inclusiv probleme de scalabilitate, cost, eficiență scăzută și citotoxicitate”, a declarat profesorul Aram Chung de la Școala de Inginerie Biomedicală a Universității din Coreea, conducătorul studiului.„Scopul nostru a fost să folosim microfluidica, în care am exploatat comportamentul curenților mici de apă, pentru a dezvolta o nouă soluție puternică pentru livrarea intracelulară... Doar pompați un fluid care conține celulele și nanomaterialele în două capete, iar celulele – care conțin acum nanomaterial – curge din celelalte două capete.Întregul proces durează doar un minut.”

Interiorul dispozitivului microfluidic are joncțiuni transversale și joncțiuni T prin care curg celulele și nanoparticulele.Configurațiile de joncțiune creează vortexurile necesare care duc la pătrunderea membranelor celulare și nanoparticulele intră în mod natural atunci când se ivește oportunitatea.

Iată o simulare a unui vârtej spiralat care provoacă deformarea celulei la joncțiunea transversală și joncțiunea T:

Tehnologiile medicale transformă lumea!Alăturați-vă nouă și vedeți progresul în timp real.La Medgadget, raportăm cele mai recente știri despre tehnologie, intervievăm lideri din domeniu și trimitem dosare de la evenimente medicale din întreaga lume începând cu 2004.

Tehnologiile medicale transformă lumea!Alăturați-vă nouă și vedeți progresul în timp real.La Medgadget, raportăm cele mai recente știri despre tehnologie, intervievăm lideri din domeniu și trimitem dosare de la evenimente medicale din întreaga lume începând cu 2004.