Das sagten Forscher der University of Cambridge, der Cornell University und der Stanford University
Die Geräte wurden auf Chips geformt und aufbewahrtOrientierung und Funktionalität der Zellmembran und wurden erfolgreich zur Steuerung der Aktivität von Ionenkanälen, einer Klasse von Proteinen in menschlichen Zellen, eingesetzt. Sie sind das Ziel von mehr als 60 % der zugelassenen Arzneimittel.
Zellmembranen spielen eine zentrale Rolle inbiologische Signalübertragung, die alles von der Schmerzlinderung bis zur Virusinfektion kontrolliert. Sie fungieren als Torhüter zwischen der Zelle und der Außenwelt. Das Team beschloss, einen Sensor zu entwickeln, der alle kritischen Aspekte der Zellmembran - Struktur, Fluidität und Kontrolle der Ionenbewegung - ohne die mühsamen Schritte beibehält, die erforderlich sind, um die Zelle am Leben zu erhalten.
Das Gerät verwendet einen elektronischen Chip, umMessen von Änderungen in der darüber liegenden Membran, die aus der Zelle entfernt wurde. Auf diese Weise können Wissenschaftler sicher und einfach verstehen, wie die Zelle mit der Außenwelt interagiert.
Forscher haben eine "Membran auf einem Chip" entwickeltmenschliche Zellen, mit denen wir kontinuierlich überwachen können, wie Medikamente und Infektionserreger mit unseren Zellen interagieren, und die bald zum Testen potenzieller COVID-19-Medikamentenkandidaten verwendet werden könnten. Bildnachweis: Susan Daniel / Cornell University
Die neue Erfindung kombiniert Zellmembranen mitleitfähige Polymerelektroden und Transistoren. Um die Membranen auf einem Chip herzustellen, optimierte das Team der Cornell University zunächst den Prozess der Herstellung von Membranen aus lebenden Zellen und verband sie dann in Zusammenarbeit mit einem Team aus Cambridge so mit Polymerelektroden, dass ihre volle Funktionalität erhalten blieb. Hydratisierte leitfähige Polymere bieten eine "natürlichere" Umgebung für Zellmembranen und ermöglichen eine zuverlässige Kontrolle ihrer Funktion.
Stanfords Team optimierte das PolymerElektroden zur Überwachung von Membranveränderungen. Das Gerät ist nicht mehr auf lebende Zellen angewiesen. Sie sind oft technisch schwierig zu erhalten und erfordern erhebliche Aufmerksamkeit, und die Messungen können über einen langen Zeitraum fortgesetzt werden.
Da Membranen aus Menschen hergestellt werdenZellen, es ist wie eine Biopsie der Oberfläche dieser Zelle - Wissenschaftler haben das gesamte Material, das vorhanden sein muss, einschließlich Proteine und Lipide, aber es gibt kein Problem, lebende Zellen zu verwenden.
Diese Art des Screenings wird in der Regel von der Pharmaindustrie mit lebenden Zellen durchgeführt, das Gerät unserer Wissenschaftler bietet jedoch eine einfachere Alternative.
Bisher ist der Zweck der Studie,Mit Unterstützung der US-amerikanischen Agentur für Verteidigungsforschungsprojekte (DARPA) sollte gezeigt werden, wie Viren wie Influenza mit Zellen interagieren. DARPA hat jetzt zusätzliche Mittel bereitgestellt, um die Wirksamkeit des Geräts beim Screening potenzieller Medikamentenkandidaten auf COVID-19 auf sichere und wirksame Weise zu testen.
Angesichts der erheblichen Risiken im Zusammenhang mitForscher, die an SARS-CoV-2 arbeiten, dem Virus, das COVID-19 verursacht, werden sich darauf konzentrieren, virale Membranen zu erzeugen und diese mit Chips zu fusionieren. Wissenschaftler können möglicherweise neue Medikamente oder Antikörper identifizieren, um virale Peaks zu neutralisieren, die zum Eintritt in die Wirtszelle verwendet werden. Diese Arbeiten sollen am 1. August beginnen.
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