Tak twierdzą naukowcy z uniwersytetów w Cambridge, Cornell University i Stanford University
Urządzenia powstały na chipach, zachowującorientację i funkcjonalność błony komórkowej i z powodzeniem zastosowano je do kontrolowania aktywności kanałów jonowych – klasy białek w komórkach ludzkich. Stanowią one cel ponad 60% zatwierdzonych leków farmaceutycznych.
Błony komórkowe odgrywają kluczową rolę wsygnalizacja biologiczna, kontrolująca wszystko, od łagodzenia bólu po infekcje wirusowe. Działają jako „strażnicy” między komórką a światem zewnętrznym. Zespół zdecydował się stworzyć czujnik, który zachowuje wszystkie krytyczne aspekty błony komórkowej - strukturę, płynność i kontrolę ruchu jonów - bez żmudnych kroków niezbędnych do utrzymania komórki przy życiu.
Urządzenie wykorzystuje elektroniczny chip dopomiar wszelkich zmian w warstwie wierzchniej błony usuniętej z komórki. Dzięki temu naukowcy mogą bezpiecznie i łatwo zrozumieć, w jaki sposób komórka oddziałuje ze światem zewnętrznym.
Naukowcy opracowali „membranę na chipie”ludzkie komórki, co pozwala nam na ciągłe monitorowanie interakcji leków i czynników zakaźnych z naszymi komórkami i może wkrótce zostać wykorzystane do testowania potencjalnych kandydatów na leki na COVID-19. Źródło: Susan Daniel / Cornell University
Nowy wynalazek łączy błony komórkowe zprzewodzące elektrody polimerowe i tranzystory. Aby stworzyć membrany na chipie, zespół Cornell University najpierw zoptymalizował proces tworzenia membran z żywych komórek, a następnie, we współpracy z zespołem z Cambridge, połączył je z elektrodami polimerowymi w sposób, który zachował ich pełną funkcjonalność. Uwodnione polimery przewodzące zapewniają bardziej „naturalne” środowisko dla błon komórkowych i umożliwiają niezawodną kontrolę ich funkcji.
Zoptymalizowany polimer zespołu Stanfordaelektrody do monitorowania zmian w błonach. Urządzenie nie opiera się już na żywych komórkach. Często są technicznie trudne do podtrzymania życia i wymagają znacznej uwagi, a pomiary mogą być kontynuowane przez długi czas.
Ponieważ membrany są wykonane z człowiekakomórki, to jak biopsja powierzchni tej komórki - naukowcy dysponują całym materiałem, który musi być obecny, w tym białkami i lipidami, ale nie ma problemu z używaniem żywych komórek.
Ten rodzaj badań przesiewowych jest zwykle przeprowadzany w przemyśle farmaceutycznym przy użyciu żywych komórek, ale urządzenie naszych naukowców stanowi łatwiejszą alternatywę.
Do tej pory celem badań jestProjekt, przy wsparciu finansowym Agencji Projektów Badań Obronnych Stanów Zjednoczonych (DARPA), miał pokazać, w jaki sposób wirusy, takie jak grypa, oddziałują z komórkami. DARPA zapewniła teraz dodatkowe fundusze na przetestowanie skuteczności urządzenia w badaniach przesiewowych potencjalnych leków na COVID-19 w bezpieczny i skuteczny sposób.
Biorąc pod uwagę znaczące ryzyko związane zNaukowcy pracujący nad SARS-CoV-2, wirusem wywołującym COVID-19, skupią się na tworzeniu błon wirusowych i łączeniu ich z chipami. Naukowcy mogą zidentyfikować nowe leki lub przeciwciała, aby zneutralizować piki wirusowe, które są używane do przedostania się do komórki gospodarza. Prace te mają rozpocząć się 1 sierpnia.
Czytaj także
Niemcy stały się pierwszą dużą gospodarką, która porzuciła węgiel i energię jądrową
Okazało się, że cywilizacja Majów opuściła swoje miasta
Spójrz na nagie jądro gigantycznej planety: naukowcy odkryli coś takiego po raz pierwszy