Buněčná „membrána na čipu“ pomůže rychleji najít lék na COVID-19

Řekli to vědci z University of Cambridge, Cornell University a Stanford University

jejich zařízení může napodobovat buňky jakékolijako jsou bakteriální, lidské nebo dokonce tvrdé buněčné stěny rostlin. Jejich experimenty také přesně ukázaly, jak COVID-19 napadá membrány lidských buněk, a co je důležitější, jak může být blokován.

Zařízení byla vytvořena na čipech, udržováníorientaci a funkčnosti buněčné membrány a byly úspěšně použity k řízení aktivity iontových kanálů, třídy proteinů v lidských buňkách. Jsou cílem více než 60 % schválených farmaceutických léků.

Buněčné membrány hrají vbiologická signalizace, ovládání všeho od úlevy od bolesti až po infekci virem. Působí jako „strážce“ mezi buňkou a vnějším světem. Tým se rozhodl vytvořit senzor, který si uchová všechny kritické aspekty buněčné membrány - strukturu, tekutost a kontrolu pohybu iontů - bez časově náročných kroků nezbytných k udržení buněčného života.

Zařízení používá elektronický čipměření jakýchkoli změn v překrývající se membráně extrahované z buňky. To vědcům umožňuje bezpečně a snadno pochopit, jak buňka interaguje s vnějším světem.

Vědci vyvinuli „membránu na čipu“lidské buňky, což vám umožní nepřetržitě sledovat, jak léky a infekční agens interagují s našimi buňkami, a lze jej brzy použít k testování potenciálních kandidátních léků na COVID-19. Zdvořilost: Susan Daniel / Cornell University

Nový vynález kombinuje buněčné membrány svodivé polymerní elektrody a tranzistory. Aby se vytvořily membrány na čipu, tým Cornell University nejprve optimalizoval proces výroby membrán ze živých buněk, a poté, ve spolupráci s týmem Cambridge, je spojil s polymerními elektrodami tak, aby byla zachována veškerá jejich funkčnost. Hydratované vodivé polymery poskytují buněčným membránám „přirozenější“ prostředí a umožňují spolehlivé řízení její funkce.

Stanfordský tým optimalizovaný polymerelektrody pro monitorování změn v membránách. Zařízení se již nespoléhá na živé buňky. Často je technicky obtížné je udržovat a vyžadují značnou pozornost a měření mohou pokračovat po dlouhou dobu.

Protože membrány jsou vyrobeny z člověkabuňky, je to jako biopsie povrchu této buňky - vědci mají veškerý materiál, který musí být přítomen, včetně proteinů a lipidů, ale není problém s použitím živých buněk.

Tento typ screeningu obvykle provádí farmaceutický průmysl pomocí živých buněk, ale přístroj našich vědců poskytuje jednodušší alternativu.

K dnešnímu dni účel studie,sponzorovaný Agenturou pro obranný výzkum Spojených států (DARPA), bylo ukázáno, jak ukazuje, jak viry, jako je chřipka, interagují s buňkami. Nyní DARPA poskytla další finanční prostředky na testování účinnosti zařízení při screeningu potenciálních kandidátů na drogy na COVID-19 bezpečným a efektivním způsobem.

Vzhledem k významným rizikům spojeným svědci pracující na SARS-CoV-2, viru, který způsobuje COVID-19, se vědci v rámci projektu zaměří na vytváření virových membrán a jejich spojení s čipy. Vědci mohou identifikovat nová léčiva nebo protilátky, aby neutralizovali virové vrcholy, které se používají pro vstup do hostitelské buňky. Očekává se, že tato práce začne 1. srpna.

Přečtěte si také

Německo se stalo první hlavní ekonomikou, která opustila uhlí a jadernou energii

Ukázalo se, že Mayská civilizace opustila jejich města

Podívejte se na holé jádro obří planety: vědci to našli poprvé