อุปกรณ์และโมเลกุลระดับนาโนเพื่อการรักษา การวินิจฉัย และการวิจัยที่หลากหลายได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อทำงานภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแม้ว่าอนุภาคเหล่านี้จำนวนมากจะมีประสิทธิภาพมากในสิ่งที่พวกเขาทำ แต่ก็มักจะเป็นเรื่องยากที่จะส่งมอบอนุภาคเหล่านั้นซึ่งเป็นความท้าทายที่แท้จริงในการใช้อนุภาคเหล่านี้เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติโดยทั่วไปแล้ว ภาชนะบางประเภทจะถูกใช้เพื่อลำเลียงอนุภาคเหล่านี้เข้าไปในเซลล์ หรือเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกทำลายเพื่อให้ผู้บุกรุกเข้าไป ดังนั้น เทคนิคเหล่านี้อาจทำร้ายเซลล์หรือขนส่งสินค้าได้ไม่ดีนัก และพวกเขาสามารถ ยากที่จะทำให้เป็นอัตโนมัติ

ขณะนี้ ทีมผู้ร่วมมือจากมหาวิทยาลัยเกาหลีและมหาวิทยาลัยบัณฑิตวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโอกินาวาในญี่ปุ่นได้พัฒนาวิธีการใหม่ทั้งหมดในการรับอนุภาคและสารประกอบทางเคมี รวมถึงโปรตีน DNA และยา เข้าไปในเซลล์ภายในโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายมากนัก .

เทคนิคใหม่นี้อาศัยการสร้างกระแสน้ำวนวนรอบเซลล์ที่ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ผิดรูปชั่วคราวนานพอที่จะปล่อยให้สิ่งต่างๆ เข้าไปได้ เยื่อหุ้มเซลล์ดูเหมือนจะคืนสภาพกลับสู่สภาพเดิมทันทีเมื่อการกระตุ้นของกระแสน้ำวนสิ้นสุดลงทั้งหมดนี้ดำเนินการในขั้นตอนเดียว และไม่ต้องใช้ชีวเคมีที่ซับซ้อน อุปกรณ์ส่งนาโน หรือความเสียหายถาวรต่อเซลล์ที่เกี่ยวข้อง

อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นสำหรับงานนี้เรียกว่าเครื่องไฮโดรโพเรเตอร์แบบเกลียว โดยสามารถส่งอนุภาคนาโนทองคำ อนุภาคนาโนซิลิกาที่มีรูพรุนเชิงฟังก์ชัน เดกซ์แทรน และ mRNA ไปยังเซลล์ประเภทต่างๆ ได้ภายในหนึ่งนาทีด้วยประสิทธิภาพสูงถึง 96% และความอยู่รอดของเซลล์สูงถึง 94 %ทั้งหมดนี้ในอัตราที่น่าทึ่งประมาณหนึ่งล้านเซลล์ต่อนาที และจากอุปกรณ์ที่ผลิตได้ราคาถูกและใช้งานง่าย

“วิธีการปัจจุบันประสบปัญหาข้อจำกัดมากมาย รวมถึงปัญหาเกี่ยวกับความสามารถในการขยายขนาด ต้นทุน ประสิทธิภาพต่ำ และความเป็นพิษต่อเซลล์” ศาสตราจารย์ Aram Chung จากคณะวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยเกาหลี ผู้นำการศึกษากล่าว“เป้าหมายของเราคือการใช้ไมโครฟลูอิดิกส์ ซึ่งเราใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมของกระแสน้ำเล็กๆ เพื่อพัฒนาโซลูชันใหม่ที่ทรงพลังสำหรับการจัดส่งภายในเซลล์... คุณเพียงแค่ปั๊มของเหลวที่มีเซลล์และวัสดุนาโนในปลายทั้งสองข้าง และเซลล์ต่างๆ ซึ่งขณะนี้ประกอบด้วย วัสดุนาโน – ไหลออกมาจากปลายอีกสองข้างกระบวนการทั้งหมดใช้เวลาเพียงหนึ่งนาที”

ภายในของอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกมีทางแยกแบบขวางและทางแยกแบบ T ซึ่งเซลล์และอนุภาคนาโนจะไหลผ่านโครงสร้างทางแยกจะสร้างกระแสน้ำวนที่จำเป็นซึ่งนำไปสู่การแทรกซึมของเยื่อหุ้มเซลล์ และอนุภาคนาโนจะเข้าไปตามธรรมชาติเมื่อมีโอกาสเกิดขึ้น

ต่อไปนี้เป็นการจำลองกระแสน้ำวนแบบก้นหอยซึ่งทำให้เกิดการเสียรูปของเซลล์ที่ทางแยกและทางแยกตัว T:

เทคโนโลยีการแพทย์เปลี่ยนโลก!เข้าร่วมกับเราและดูความคืบหน้าแบบเรียลไทม์ที่ Medgadget เรารายงานข่าวเทคโนโลยีล่าสุด สัมภาษณ์ผู้นำในสาขานี้ และยื่นการจัดส่งจากกิจกรรมทางการแพทย์ทั่วโลกตั้งแต่ปี 2004

เทคโนโลยีการแพทย์เปลี่ยนโลก!เข้าร่วมกับเราและดูความคืบหน้าแบบเรียลไทม์ที่ Medgadget เรารายงานข่าวเทคโนโลยีล่าสุด สัมภาษณ์ผู้นำในสาขานี้ และยื่นการจัดส่งจากกิจกรรมทางการแพทย์ทั่วโลกตั้งแต่ปี 2004