Forskare från University of Cambridge, Cornell University och Stanford University sa det
Enheterna formades på chips, hållaorientering och funktionalitet hos cellmembranet, och har framgångsrikt använts för att kontrollera aktiviteten hos jonkanaler, en klass av proteiner i mänskliga celler. De är målet för mer än 60 % av godkända läkemedel.
Cellmembran spelar en central roll ibiologisk signalering, kontrollerar allt från smärtlindring till virusinfektion. De fungerar som en portvakt mellan cellen och omvärlden. Teamet bestämde sig för att skapa en sensor som behåller alla kritiska aspekter av cellmembranet - struktur, fluiditet och kontroll av jonrörelser - utan de mödosamma steg som krävs för att hålla cellen vid liv.
Enheten använder ett elektroniskt chip för attmäta eventuella förändringar i det överliggande membranet som avlägsnats från cellen. Detta gör det möjligt för forskare att säkert och enkelt förstå hur cellen interagerar med omvärlden.
Forskare utvecklar Membrane on Chipmänskliga celler, vilket gör det möjligt för oss att kontinuerligt övervaka hur läkemedel och smittsamma ämnen interagerar med våra celler och snart kan användas för att testa potentiella COVID-19-läkemedelskandidater. Upphovsman: Susan Daniel / Cornell University
Den nya uppfinningen kombinerar cellmembran medledande polymerelektroder och transistorer. För att skapa membran på ett chip optimerade Cornell University-teamet först processen för att skapa membran från levande celler och kopplade dem sedan till ett team från Cambridge till polymerelektroder på ett sådant sätt att de behöll sin fulla funktionalitet. Hydrerade ledande polymerer ger en mer "naturlig" miljö för cellmembran och möjliggör tillförlitlig kontroll av dess funktion.
Stanfords team optimerade polymerelektroder för övervakning av membranförändringar. Enheten är inte längre beroende av levande celler. De är ofta tekniskt svåra att upprätthålla livet och kräver betydande uppmärksamhet, och mätningarna kan fortsätta under lång tid.
Eftersom membran är gjorda av människorceller, det är som att ta en biopsi av cellens yta - forskare har allt material som måste finnas, inklusive proteiner och lipider, men det finns inga problem att använda levande celler.
Denna typ av screening utförs vanligtvis av läkemedelsindustrin med levande celler, men våra forskares apparat ger ett enklare alternativ.
Hittills har syftet med studien,Stöds av finansiering från US Defense Research Projects Agency (DARPA), det var att visa hur virus som influensa interagerar med celler. DARPA har nu tillhandahållit ytterligare finansiering för att testa enhetens effektivitet vid screening av potentiella läkemedelskandidater för COVID-19 på ett säkert och effektivt sätt.
Med tanke på de betydande riskerna som är förknippade medForskare som arbetar med SARS-CoV-2, viruset som orsakar COVID-19, kommer att fokusera på att skapa virala membran och smälta dem med chips. Forskare kan kanske identifiera nya läkemedel eller antikroppar för att neutralisera virala toppar som används för att komma in i värdcellen. Detta arbete förväntas börja den 1 augusti.
Läs också
Tyskland blev den första stora ekonomin som övergav kol och kärnkraft
Det visade sig att den Maya-civilisationen lämnade sina städer
Titta på den jämna kärnan på en jätteplanet: forskare har hittat detta för första gången