生きた細胞内で機能する、無数のさまざまな治療、診断、研究指向のナノスケールのデバイスや分子が開発されています。これらの粒子の多くはその機能において非常に効果的ですが、多くの場合、実際の目的で粒子を使用する際の本当の課題は、粒子を提供することの難しさです。通常、これらの粒子を細胞内に運ぶために何らかの容器が使用されるか、細胞膜を破壊して侵入者を侵入させます。そのため、これらの技術は細胞を傷つけるか、積み荷を一貫して送り込むのがあまり得意ではありません。自動化が難しい。

今回、日本の高麗大学と沖縄科学技術大学院大学の共同研究者チームは、タンパク質、DNA、薬物などの粒子や化合物を、大きなダメージを与えることなく細胞内部に導入する全く新しい方法を開発した。 。

この新しい技術は、細胞の周囲にらせん状の渦を発生させ、細胞膜を一時的に変形させ、物質が侵入できるようにすることに依存しています。細胞膜は、渦の刺激が止まるとすぐに元の状態に戻るようです。これらすべては 1 つのステップで実行され、複雑な生化学、ナノ送達ビヒクル、または関与する細胞への永久的な損傷は必要ありません。

この目的のために構築されたスパイラル ハイドロポレーターと呼ばれるデバイスは、金ナノ粒子、機能性メソポーラス シリカ ナノ粒子、デキストラン、mRNA をさまざまな種類の細胞に 1 分以内に最大 96% の効率で、最大 94 の細胞生存率で送達できます。 %。これらすべては、1 分あたり約 100 万セルという驚異的な速度で、製造コストが安く、操作が簡単なデバイスから実現されます。

「現在の方法には、拡張性、コスト、低効率、細胞毒性などの問題を含む多くの制限がある」と研究責任者である高麗大学生体医工学部のアラム・チャン教授は述べた。「私たちの目的は、微小な水流の挙動を利用したマイクロ流体工学を利用して、細胞内送達のための強力な新しいソリューションを開発することでした…両端に細胞とナノマテリアルを含む流体をポンプで送り込むだけで、細胞は現在、ナノマテリアル – 他の 2 つの端から流出します。プロセス全体にかかる時間はわずか 1 分です。」

マイクロ流体デバイスの内部には、細胞とナノ粒子が流れるクロスジャンクションと T ジャンクションがあります。接合部の構成により、細胞膜の貫通につながる必要な渦が形成され、機会があればナノ粒子が自然に侵入します。

以下は、交差接合部と T 接合部でセルの変形を引き起こす螺旋渦のシミュレーションです。

医療技術が世界を変える！参加してリアルタイムで進捗状況を確認してください。Medgadget では、2004 年以来、最新のテクノロジー ニュースを報告し、この分野のリーダーにインタビューし、世界中の医療イベントからの情報を記録しています。

医療技術が世界を変える！参加してリアルタイムで進捗状況を確認してください。Medgadget では、2004 年以来、最新のテクノロジー ニュースを報告し、この分野のリーダーにインタビューし、世界中の医療イベントからの情報を記録しています。