Дослідники з Університету Кембриджу, Університету Корнелла та Стенфордського університету заявили, що
Пристрої були сформовані на чіпах, зберігаючиорієнтацію та функціональність клітинної мембрани, та успішно використовувалися для контролю активності іонних каналів, класу білків у клітинах людини. Саме вони є мішенню для понад 60% затверджених фармацевтичних препаратів.
Клітинні мембрани відіграють центральну роль вбіологічної передачі сигналів, контролюючи всі - від полегшення болю до зараження вірусом. Вони виступають в ролі «воротаря» між клітиною і зовнішнім світом. Команда вирішила створити датчик, який зберігає всі критичні аспекти клітинної мембрани - структуру, плинність і контроль руху іонів - без трудомістких кроків, необхідних для підтримки життя клітини.
Пристрій використовує електронний чіп длявимірювання будь-яких змін в вищерозміщеної мембрані, витягнутої з клітки. Це дозволяє вченим безпечно і легко зрозуміти, як клітина взаємодіє з зовнішнім світом.
Дослідники розробили «мембрану на чіпі»людських клітин, яка дозволяє безперервно відстежувати, як ліки і інфекційні агенти взаємодіють з нашими клітинами, і незабаром може бути використана для тестування потенційних ліків-кандидатів на COVID-19. Надано: Сьюзен Деніел / Корнельский університет
Новий винахід об'єднує клітинні мембрани зпровідними полімерними електродами і транзисторами. Щоб створити мембрани на чіпі, команда Корнельського університету спочатку оптимізувала процес виробництва мембран з живих клітин, а потім, працюючи з командою з Кембриджа, поєднала їх з полімерними електродами таким чином, щоб зберегти всі їх функціональні можливості. Гідратовані провідні полімери забезпечують більш «природну» середовище для клітинних мембран і дозволяють надійно контролювати її функцію.
Команда Стенфорда оптимізувала полімерніелектроди для моніторингу змін в мембранах. Пристрій більше не спирається на живі клітини. Вони часто технічно складні для підтримки життя і вимагають значної уваги, і вимірювання можуть тривати протягом тривалого періоду часу.
Оскільки мембрани виробляються з людськихклітин, це схоже на біопсію поверхні цієї клітини - у вчених є весь матеріал, який повинен бути присутнім, включаючи білки і ліпіди, але немає ніяких проблем з використанням живих клітин.
Цей тип скринінгу зазвичай проводиться фармацевтичною промисловістю з живими клітинами, але наш вчений надає більш легку альтернативу.
На сьогоднішній день на меті дослідження,підтриманого фінансуванням Агентства оборонних дослідницьких проектів США (DARPA), було показати, як віруси, такі як грип, взаємодіють з клітинами. Тепер DARPA надало додаткове фінансування для перевірки ефективності пристрою при перевірці потенційних кандидатів на наркотики для COVID-19 безпечним і ефективним способом.
З огляду на значні ризики, пов'язані здослідниками, які працюють над SARS-CoV-2, вірусом, що викликає COVID-19, вчені в рамках проекту зосередяться на створенні вірусних мембран і їх злиття з чіпами. Вченими можуть бути ідентифіковані нові ліки або антитіла для нейтралізації вірусних піків, які використовуються для проникнення в клітину-господаря. Очікується, що ця робота почнеться 1 серпня.
Читати також
Німеччина стала першою великою економікою, яка відмовляється від вугілля і ядерної енергетики
З'ясувалося, що змусило цивілізацію майя покинути свої міста
Подивіться на голе ядро гігантської планети: вчені знайшли подібне вперше