Investigadores de la Universidad de Cambridge, la Universidad de Cornell y la Universidad de Stanford dijeron que
Los dispositivos se formaron en chips, manteniendoorientación y funcionalidad de la membrana celular, y se han utilizado con éxito para controlar la actividad de los canales iónicos, una clase de proteínas en las células humanas. Son el objetivo de más del 60% de los fármacos aprobados.
Las membranas celulares juegan un papel central enseñalización biológica, que controla todo, desde el alivio del dolor hasta la infección viral. Actúan como guardianes entre la celda y el mundo exterior. El equipo decidió crear un sensor que conserve todos los aspectos críticos de la membrana celular (estructura, fluidez y control del movimiento de iones) sin los laboriosos pasos necesarios para mantener viva la célula.
El dispositivo utiliza un chip electrónico paramidiendo cualquier cambio en la membrana suprayacente eliminada de la célula. Esto permite a los científicos comprender de forma segura y fácil cómo interactúa la célula con el mundo exterior.
Los investigadores han desarrollado una "membrana en un chip"células humanas, lo que nos permite monitorear continuamente cómo las drogas y los agentes infecciosos interactúan con nuestras células, y pronto podría usarse para evaluar posibles candidatos a drogas COVID-19. Crédito: Susan Daniel / Universidad de Cornell
La nueva invención combina membranas celulares conelectrodos y transistores de polímeros conductores. Para crear las membranas en un chip, el equipo de la Universidad de Cornell primero optimizó el proceso de fabricación de membranas a partir de células vivas, y luego, trabajando con un equipo de Cambridge, las conectó a electrodos de polímero de tal manera que mantuvieran su funcionalidad completa. Los polímeros conductores hidratados proporcionan un ambiente más "natural" para las membranas celulares y permiten un control confiable de su función.
El equipo de Stanford optimizó el polímeroelectrodos para monitorizar cambios en membranas. El dispositivo ya no depende de células vivas. A menudo son técnicamente difíciles de mantener y requieren mucha atención, y las mediciones pueden continuar durante un largo período de tiempo.
Dado que las membranas están hechas de humanoscélulas, es como una biopsia de la superficie de esa célula: los científicos tienen todo el material que necesita estar presente, incluidas las proteínas y los lípidos, pero no hay ningún problema al usar células vivas.
Este tipo de detección lo suele realizar la industria farmacéutica con células vivas, pero el dispositivo de nuestros científicos ofrece una alternativa más sencilla.
Hasta la fecha, el propósito del estudio,Con el apoyo de fondos de la Agencia de Proyectos de Investigación de Defensa de los Estados Unidos (DARPA), fue para mostrar cómo los virus, como la influenza, interactúan con las células. DARPA ahora ha proporcionado fondos adicionales para probar la efectividad del dispositivo en la detección de candidatos potenciales a medicamentos para COVID-19 de una manera segura y efectiva.
Dados los riesgos significativos asociados conLos investigadores que trabajan en SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, se centrarán en crear membranas virales y fusionarlas con chips. Los científicos pueden identificar nuevos medicamentos o anticuerpos para neutralizar los picos virales que se utilizan para ingresar a la célula huésped. Se espera que este trabajo comience el 1 de agosto.
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