Ląstelinė „membrana ant lusto“ padės greičiau išgydyti COVID-19

Tai teigė Kembridžo universiteto, Kornelio ir Stanfordo universiteto mokslininkai

jų prietaisas gali imituoti bet kurių ląstelespavyzdžiui, bakterijų, žmogaus ar net kietų augalų ląstelių sienelių. Jų eksperimentai taip pat tiksliai parodė, kaip COVID-19 atakuoja žmogaus ląstelių membranas ir, dar svarbiau, kaip ją galima užblokuoti.

Prietaisai buvo formuojami ant lustų, laikantląstelės membranos orientaciją ir funkcionalumą, ir buvo sėkmingai naudojami kontroliuojant jonų kanalų, baltymų klasės žmogaus ląstelėse, aktyvumą. Jie yra skirti daugiau nei 60 % patvirtintų farmacinių vaistų.

Ląstelių membranos vaidina pagrindinį vaidmenįbiologinis signalas, kontroliuojantis viską nuo skausmo malšinimo iki virusinės infekcijos. Jie veikia kaip vartininkas tarp langelio ir išorinio pasaulio. Komanda nusprendė sukurti jutiklį, kuris išlaikytų visus kritinius ląstelės membranos aspektus - struktūrą, skystumą ir jonų judėjimo kontrolę - be sunkių veiksmų, reikalingų ląstelės gyvybei palaikyti.

Prietaisas naudoja elektroninę mikroschemąmatuojant bet kokius iš ląstelės pašalintų viršutinės membranos pokyčius. Tai leidžia mokslininkams saugiai ir lengvai suprasti, kaip ląstelė sąveikauja su išoriniu pasauliu.

Tyrėjai kuria mikroschemąžmogaus ląstelių, o tai leidžia mums nuolat stebėti, kaip vaistai ir infekciniai agentai sąveikauja su mūsų ląstelėmis, ir netrukus galėtų būti naudojama išbandyti galimus kandidatus į COVID-19. Autoriai: Susan Daniel / Cornell universitetas

Naujas išradimas sujungia ląstelių membranas sulaidūs polimeriniai elektrodai ir tranzistoriai. Norėdami sukurti membranas ant lusto, Kornelio universiteto komanda pirmiausia optimizavo membranų iš gyvų ląstelių gamybos procesą, o tada, dirbdama su Kembridžo komanda, prijungė jas prie polimerinių elektrodų taip, kad išlaikytų visą jų funkcionalumą. Hidratuoti laidūs polimerai suteikia „natūralesnę“ aplinką ląstelių membranoms ir leidžia patikimai kontroliuoti jos funkciją.

Stanfordo komanda optimizavo polimerąelektrodai membranų pokyčiams stebėti. Prietaisas nebesiremia gyvomis ląstelėmis. Jie dažnai techniškai sunkiai palaiko gyvenimą ir reikalauja didelio dėmesio, o matavimai gali tęstis ilgą laiką.

Kadangi membranos gaminamos iš žmogausląstelių, tai tarsi tos ląstelės paviršiaus biopsija - mokslininkai turi visą reikalingą medžiagą, įskaitant baltymus ir lipidus, tačiau naudojant gyvas ląsteles nėra jokių problemų.

Šio tipo patikrą farmacijos pramonė dažniausiai atlieka su gyvomis ląstelėmis, tačiau mūsų mokslininkų prietaisas suteikia lengvesnę alternatyvą.

Iki šiol tyrimo tikslas,paremta JAV gynybos tyrimų projektų agentūros (DARPA) finansavimu, tai turėjo parodyti, kaip virusai, tokie kaip gripas, sąveikauja su ląstelėmis. DARPA dabar skyrė papildomą finansavimą, kad būtų galima patikrinti prietaiso efektyvumą saugiai ir efektyviai tikrinant potencialius narkotikų kandidatus į COVID-19.

Atsižvelgiant į didelę riziką, susijusią suTyrėjai, dirbantys su SARS-CoV-2, virusu, sukeliančiu COVID-19, daugiausia dėmesio skirs virusinių membranų sukūrimui ir jų suliejimui su mikroschemomis. Mokslininkai gali nustatyti naujus vaistus ar antikūnus virusų smailėms neutralizuoti, kurie naudojami patekti į ląstelę šeimininką. Tikimasi, kad šis darbas prasidės rugpjūčio 1 d.

Taip pat skaitykite

Vokietija tapo pirmąja didžiausia ekonomika, atsisakiusi anglies ir branduolinės energijos

Paaiškėjo, kad majų civilizacija paliko savo miestus

Pažvelkite į pliką milžiniškos planetos branduolį: mokslininkai tai atrado pirmą kartą