Na prácu vo vnútri živých buniek bolo vyvinutých nespočetné množstvo rôznych terapeutických, diagnostických a výskumne orientovaných zariadení a molekúl v nanoúrovni.Zatiaľ čo mnohé z týchto častíc sú veľmi účinné v tom, čo robia, často je to práve problém s ich doručením, čo je skutočnou výzvou pri ich použití na praktické účely.Typicky sa na prenášanie týchto častíc do buniek používa buď nejaký druh nádob, alebo sa bunková membrána rozbije, aby sa votrelci dostali dovnútra. Ako také tieto techniky buď poškodzujú bunky, alebo nie sú veľmi dobré pri dôslednom dodávaní ich nákladu a môžu byť ťažko automatizovať.

Teraz tím spolupracovníkov z Kórejskej univerzity a Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University v Japonsku vyvinul úplne nový spôsob, ako dostať častice a chemické zlúčeniny, vrátane proteínov, DNA a liečiv, do vnútra buniek bez toho, aby spôsobili veľké škody. .

Nová technika sa spolieha na vytváranie špirálových vírov okolo buniek, ktoré dočasne deformujú bunkové membrány dostatočne dlho na to, aby prepustili veci dovnútra. Zdá sa, že membrány sa okamžite obnovia do pôvodného stavu, keď vírová stimulácia prestane.To všetko sa vykonáva v jednom kroku a nevyžaduje si žiadnu zložitú biochémiu, nano transportné prostriedky ani trvalé poškodenie príslušných buniek.

Zariadenie postavené na túto úlohu, nazývané špirálový hydroporátor, dokáže dodať zlaté nanočastice, funkčné mezoporézne nanočastice oxidu kremičitého, dextrán a mRNA do rôznych typov buniek v priebehu minúty s účinnosťou až 96 % a prežitím buniek až 94. %.To všetko neuveriteľnou rýchlosťou okolo jedného milióna buniek za minútu a zo zariadenia, ktoré je lacné na výrobu a jednoduché na obsluhu.

"Súčasné metódy trpia mnohými obmedzeniami, vrátane problémov so škálovateľnosťou, nákladmi, nízkou účinnosťou a cytotoxicitou," povedal profesor Aram Chung zo Školy biomedicínskeho inžinierstva na Kórejskej univerzite, vedúci štúdie.„Naším cieľom bolo použiť mikrofluidiku, kde sme využili správanie malých prúdov vody, na vývoj nového výkonného riešenia pre intracelulárne dodávanie... Stačí pumpovať tekutinu obsahujúcu bunky a nanomateriály na dvoch koncoch a bunky – teraz obsahujúce nanomateriál – vyteká z ďalších dvoch koncov.Celý proces trvá len jednu minútu."

Vnútro mikrofluidného zariadenia má krížové spojenia a T spojenia, ktorými pretekajú bunky a nanočastice.Spojovacie konfigurácie vytvárajú potrebné víry, ktoré vedú k penetrácii bunkových membrán a nanočastice prirodzene vstupujú, keď sa naskytne príležitosť.

Tu je simulácia špirálového víru, ktorý spôsobuje deformáciu buniek na krížovom a T-spojení:

Lekárske technológie menia svet!Pridajte sa k nám a sledujte pokrok v reálnom čase.V Medgadget od roku 2004 informujeme o najnovších technologických novinkách, vedieme rozhovory s lídrami v tejto oblasti a evidujeme zásielky z lekárskych podujatí po celom svete.

Lekárske technológie menia svet!Pridajte sa k nám a sledujte pokrok v reálnom čase.V Medgadget od roku 2004 informujeme o najnovších technologických novinkách, vedieme rozhovory s lídrami v tejto oblasti a evidujeme zásielky z lekárskych podujatí po celom svete.