To teica pētnieki no Kembridžas universitātes, Kornela universitātes un Stenfordas universitātes
Ierīces tika veidotas uz čipsiem, turotšūnu membrānas orientāciju un funkcionalitāti, un ir veiksmīgi izmantoti, lai kontrolētu jonu kanālu aktivitāti, kas ir olbaltumvielu klase cilvēka šūnās. Tie ir vairāk nekā 60% apstiprināto farmaceitisko zāļu mērķis.
Šūnu membrānām ir galvenā lomabioloģiskā signalizācija, kontrolējot visu, sākot no sāpju mazināšanas līdz vīrusu infekcijai. Viņi darbojas kā vārtsargs starp šūnu un ārpasauli. Komanda nolēma izveidot sensoru, kas saglabā visus šūnu membrānas kritiskos aspektus - struktūru, plūstamību un jonu kustības kontroli - bez darbietilpīgiem soļiem, kas nepieciešami, lai šūna būtu dzīvs.
Ierīce izmanto elektronisko mikroshēmumērot visas izmaiņas šūnā noņemtajā pārklājošajā membrānā. Tas ļauj zinātniekiem droši un viegli saprast, kā šūna mijiedarbojas ar ārpasauli.
Pētnieki izstrādā mikroshēmucilvēka šūnas, kas ļauj mums nepārtraukti uzraudzīt, kā zāles un infekcijas izraisītāji mijiedarbojas ar mūsu šūnām, un drīz to varētu izmantot, lai pārbaudītu potenciālos COVID-19 zāļu kandidātus. Kredīts: Susan Daniel / Cornell University
Jaunais izgudrojums apvieno šūnu membrānas arvadoši polimēru elektrodi un tranzistori. Lai izveidotu membrānas mikroshēmā, Kornela universitātes komanda vispirms optimizēja membrānu izgatavošanas procesu no dzīvām šūnām un pēc tam, sadarbojoties ar Kembridžas komandu, savienoja tās ar polimēru elektrodiem tā, lai saglabātu to pilnīgu funkcionalitāti. Hidratēti vadoši polimēri nodrošina "dabiskāku" vidi šūnu membrānām un ļauj droši kontrolēt tās darbību.
Stenforda komanda optimizēja polimēruelektrodi membrānu izmaiņu novērošanai. Ierīce vairs nepaļaujas uz dzīvām šūnām. Viņiem bieži ir tehniski grūti uzturēt dzīvību, un tiem ir jāpievērš ievērojama uzmanība, un mērījumus var turpināt ilgu laiku.
Tā kā membrānas ir izgatavotas no cilvēkašūnas, tas ir tāpat kā veikt šīs šūnas virsmas biopsiju - zinātniekiem ir viss nepieciešamais materiāls, ieskaitot olbaltumvielas un lipīdus, taču dzīvu šūnu lietošanā nav problēmu.
Šāda veida skrīningu farmācijas nozare parasti veic ar dzīvām šūnām, taču mūsu zinātnieku ierīce nodrošina vieglāku alternatīvu.
Līdz šim pētījuma mērķis,ko atbalstīja ASV Aizsardzības pētījumu projektu aģentūras (DARPA) finansējums, tam bija jāparāda, kā tādi vīrusi kā gripa mijiedarbojas ar šūnām. DARPA tagad ir piešķīris papildu finansējumu, lai pārbaudītu ierīces efektivitāti, pārbaudot potenciālos narkotiku kandidātus COVID-19 drošā un efektīvā veidā.
Ņemot vērā būtiskos riskus, kas saistīti arPētnieki, kas strādā pie vīrusa, kas izraisa COVID-19, SARS-CoV-2, pievērsīsies vīrusu membrānu radīšanai un to sapludināšanai ar mikroshēmām. Zinātnieki, iespējams, spēs identificēt jaunas zāles vai antivielas, lai neitralizētu vīrusu smailes, ko izmanto, lai iekļūtu saimniekšūnā. Paredzams, ka šis darbs sāksies 1. augustā.
Lasīt arī
Vācija kļuva par pirmo lielāko ekonomiku, kas pameta ogles un kodolenerģiju
Izrādījās, kas lika maiju civilizācijai pamest savas pilsētas
Paskatieties uz milzu planētas kailo kodolu: zinātnieki pirmo reizi ir atraduši kaut ko līdzīgu