Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, το Πανεπιστήμιο Κορνέλ και το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ είπαν ότι
Οι συσκευές διαμορφώθηκαν σε μάρκες, κρατώνταςπροσανατολισμό και λειτουργικότητα της κυτταρικής μεμβράνης και έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τον έλεγχο της δραστηριότητας των διαύλων ιόντων, μιας κατηγορίας πρωτεϊνών στα ανθρώπινα κύτταρα. Αποτελούν στόχο πάνω από το 60% των εγκεκριμένων φαρμακευτικών φαρμάκων.
Οι κυτταρικές μεμβράνες παίζουν κεντρικό ρόλο στοβιολογική σηματοδότηση, ελέγχοντας τα πάντα, από ανακούφιση από τον πόνο έως ιογενείς λοιμώξεις Λειτουργούν ως φύλακας μεταξύ του κελιού και του εξωτερικού κόσμου. Η ομάδα αποφάσισε να δημιουργήσει έναν αισθητήρα που διατηρεί όλες τις κρίσιμες πτυχές της κυτταρικής μεμβράνης - δομή, ρευστότητα και έλεγχος της κίνησης των ιόντων - χωρίς τα επίπονα βήματα που απαιτούνται για να διατηρηθεί το κύτταρο ζωντανό.
Η συσκευή χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρονικό τσιπ γιαμέτρηση τυχόν αλλαγών στην υπερκείμενη μεμβράνη που αφαιρείται από το κελί. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοήσουν με ασφάλεια και ευκολία πώς αλληλεπιδρά το κύτταρο με τον έξω κόσμο.
Οι ερευνητές αναπτύσσουν μεμβράνη στο τσιπανθρώπινα κύτταρα, που μας επιτρέπουν να παρακολουθούμε συνεχώς τον τρόπο με τον οποίο τα φάρμακα και οι μολυσματικοί παράγοντες αλληλεπιδρούν με τα κύτταρα μας, και θα μπορούσαν σύντομα να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή πιθανών υποψηφίων φαρμάκων COVID-19. Πίστωση: Susan Daniel / Cornell University
Η νέα εφεύρεση συνδυάζει κυτταρικές μεμβράνες μεαγώγιμα πολυμερή ηλεκτρόδια και τρανζίστορ. Για να δημιουργήσει μεμβράνες σε ένα τσιπ, η ομάδα του Πανεπιστημίου Cornell βελτιστοποίησε πρώτα τη διαδικασία δημιουργίας μεμβρανών από ζωντανά κύτταρα και στη συνέχεια, σε συνεργασία με μια ομάδα από το Cambridge, τις συνέδεσε με πολυμερή ηλεκτρόδια με τέτοιο τρόπο ώστε να διατηρήσει την πλήρη λειτουργικότητά τους. Τα ενυδατωμένα αγώγιμα πολυμερή παρέχουν ένα πιο «φυσικό» περιβάλλον για κυτταρικές μεμβράνες και επιτρέπουν τον αξιόπιστο έλεγχο της λειτουργίας του.
Η ομάδα του Stanford βελτιστοποίησε το πολυμερέςηλεκτρόδια για την παρακολούθηση αλλαγών στις μεμβράνες. Η συσκευή δεν βασίζεται πλέον σε ζωντανά κύτταρα. Συχνά είναι τεχνικά δύσκολο να διατηρηθεί η ζωή και απαιτούν σημαντική προσοχή και οι μετρήσεις μπορούν να συνεχιστούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Δεδομένου ότι οι μεμβράνες κατασκευάζονται από τον άνθρωποκύτταρα, είναι σαν να παίρνουμε μια βιοψία της επιφάνειας αυτού του κυττάρου - οι επιστήμονες έχουν όλο το υλικό που πρέπει να υπάρχει, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών και των λιπιδίων, αλλά δεν υπάρχει πρόβλημα με τη χρήση ζωντανών κυττάρων.
Αυτός ο τύπος ελέγχου συνήθως εκτελείται από τη φαρμακοβιομηχανία με ζωντανά κύτταρα, αλλά η συσκευή των επιστημόνων μας παρέχει μια ευκολότερη εναλλακτική λύση.
Μέχρι σήμερα, ο σκοπός της μελέτης,Υποστηριζόμενη από τη χρηματοδότηση από την Αμερικανική Υπηρεσία Έρευνας για την Άμυνα (DARPA), επρόκειτο να δείξει πώς οι ιοί, όπως η γρίπη, αλληλεπιδρούν με τα κύτταρα. Το DARPA έχει πλέον παράσχει πρόσθετη χρηματοδότηση για να ελέγξει την αποτελεσματικότητα της συσκευής στον έλεγχο πιθανών υποψήφιων φαρμάκων για COVID-19 με ασφαλή και αποτελεσματικό τρόπο.
Δεδομένων των σημαντικών κινδύνων που σχετίζονται μεΟι ερευνητές που εργάζονται στο SARS-CoV-2, τον ιό που προκαλεί το COVID-19, θα επικεντρωθούν στη δημιουργία ιογενών μεμβρανών και στην τήξη τους με μάρκες. Οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να αναγνωρίσουν νέα φάρμακα ή αντισώματα για να εξουδετερώσουν τις ιογενείς κορυφές που χρησιμοποιούνται για να εισέλθουν στο κύτταρο ξενιστή. Αυτό το έργο αναμένεται να ξεκινήσει την 1η Αυγούστου.
Διαβάστε επίσης
Η Γερμανία έγινε η πρώτη μεγάλη οικονομία που εγκατέλειψε τον άνθρακα και την πυρηνική ενέργεια
Αποδείχθηκε ότι έκανε τον πολιτισμό των Μάγια να εγκαταλείψουν τις πόλεις τους
Κοιτάξτε τον γυμνό πυρήνα ενός γιγαντιαίου πλανήτη: οι επιστήμονες βρήκαν κάτι τέτοιο για πρώτη φορά