ケンブリッジ大学、コーネル大学、スタンフォード大学の研究者らはこう述べた。
デバイスはチップ上に形成され、細胞膜の配向と機能を制御し、ヒト細胞のタンパク質の一種であるイオンチャネルの活性を制御するために使用することに成功しました。承認された医薬品の 60% 以上が対象となっています。
細胞膜は中心的な役割を果たす生物学的シグナル伝達、痛みの緩和からウイルス感染まですべてを制御します。彼らは独房と外の世界の間の門番として働きます。チームは、構造、流動性、およびイオンの動きの制御など、細胞膜のすべての重要な側面を保持するセンサーを作成することを決定しました。
デバイスは電子チップを使用して細胞から除去された上にある膜の変化を測定します。これにより、科学者は細胞が外界とどのように相互作用するかを安全かつ簡単に理解できます。
研究者は「メンブレンオンチップ」を開発しましたヒトの細胞。これにより、薬物や感染性物質が細胞とどのように相互作用するかを継続的に監視でき、すぐに潜在的なCOVID-19薬物候補のテストに使用できるようになります。クレジット：Susan Daniel / Cornell University
新しい発明は、細胞膜と導電性ポリマー電極とトランジスタ。チップ上にメンブレンを作成するために、コーネル大学チームは最初に生細胞からメンブレンを作成するプロセスを最適化し、次にケンブリッジのチームと協力して、それらを完全な機能を維持するようにポリマー電極に接続しました。水和した導電性ポリマーは、細胞膜により「自然な」環境を提供し、その機能の信頼できる制御を可能にします。
スタンフォードのチームが最適化したポリマー膜の変化を監視するための電極。このデバイスはもはや生細胞に依存していません。多くの場合、生命を維持することは技術的に困難であり、十分な注意が必要であり、測定は長期間にわたって継続する可能性があります。
膜は人間から作られているので細胞、それはその細胞の表面の生検のようなものです-科学者はタンパク質や脂質を含む、存在する必要があるすべての材料を持っていますが、生きている細胞を使用して問題はありません。
このタイプのスクリーニングは通常、製薬業界によって生細胞を使用して実行されますが、当社の科学者の装置はより簡単な代替手段を提供します。
今日まで、研究の目的は、米国国防研究計画局（DARPA）からの資金援助により、インフルエンザなどのウイルスが細胞とどのように相互作用するかを示すことが目的でした。 DARPAは、COVID-19の潜在的な薬剤候補を安全かつ効果的な方法でスクリーニングする際のデバイスの有効性をテストするための追加資金を提供しました。
に関連する重大なリスクを考えるとCOVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2に取り組んでいる研究者は、ウイルス膜の作成とチップとの融合に焦点を当てます。科学者は、宿主細胞への侵入に使用されるウイルスのピークを中和するための新しい薬剤や抗体を特定できる可能性があります。この作業は8月1日に開始される予定です。
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