Ir izstrādātas neskaitāmas dažādas terapeitiskas, diagnostikas un uz pētniecību orientētas nano mēroga ierīces un molekulas, kas darbotos dzīvās šūnās.Lai gan daudzas no šīm daļiņām ir ļoti efektīvas tajā, ko tās dara, bieži vien to piegādes grūtības ir patiesais izaicinājums to izmantošanā praktiskiem mērķiem.Parasti tiek izmantoti kaut kādi trauki, lai šīs daļiņas nogādātu šūnās, vai arī tiek salauzta šūnu membrāna, lai ielaistu iebrucējus. Tādējādi šie paņēmieni vai nu traumē šūnas, vai arī nav pārāk labi konsekventi to kravas nogādāšanai, un tos var grūti automatizēt.

Tagad līdzstrādnieku komanda no Korejas universitātes un Okinavas Zinātnes un tehnoloģiju institūta absolventu universitātes Japānā ir izstrādājuši pilnīgi jaunu veidu, kā daļiņas un ķīmiskos savienojumus, tostarp olbaltumvielas, DNS un zāles, iekļūt šūnu iekšpusē, neradot lielus bojājumus. .

Jaunā tehnika balstās uz spirālveida virpuļu radīšanu ap šūnām, kas īslaicīgi deformē šūnu membrānas pietiekami ilgi, lai ļautu tām iekļūt. Šķiet, ka membrānas nekavējoties atjauno sākotnējo stāvokli, tiklīdz virpuļa stimulācija beidzas.Tas viss tiek veikts vienā solī, un tam nav nepieciešama sarežģīta bioķīmija, nano piegādes transportlīdzekļi vai neatgriezeniski bojājumi iesaistītajām šūnām.

Šim uzdevumam izstrādātā ierīce, ko sauc par spirālveida hidroporatoru, var ievadīt zelta nanodaļiņas, funkcionālas mezoporainās silīcija dioksīda nanodaļiņas, dekstrānu un mRNS dažādu veidu šūnās minūtes laikā ar efektivitāti līdz 96% un šūnu izdzīvošanu līdz 94 %.Tas viss ar neticamu ātrumu aptuveni viens miljons šūnu minūtē un no ierīces, kuras ražošana ir lēta un kuras darbība ir vienkārša.

"Pašreizējās metodes cieš no daudziem ierobežojumiem, tostarp problēmām ar mērogojamību, izmaksām, zemu efektivitāti un citotoksicitāti," sacīja profesors Arams Čungs no Korejas Universitātes Biomedicīnas inženierijas skolas, pētījuma vadītājs.“Mūsu mērķis bija izmantot mikrofluidiku, kurā izmantojām sīku ūdens straumju uzvedību, lai izstrādātu jaudīgu jaunu risinājumu intracelulārai piegādei… Jūs vienkārši sūknējat šķidrumu, kas satur šūnas un nanomateriālus divos galos, un šūnas, kas tagad satur nanomateriāls – izplūst no pārējiem diviem galiem.Viss process aizņem tikai vienu minūti. ”

Mikrofluidiskās ierīces iekšpusē ir krustojumi un T krustojumi, caur kuriem plūst šūnas un nanodaļiņas.Savienojuma konfigurācijas rada nepieciešamos virpuļus, kas noved pie šūnu membrānu iespiešanās, un nanodaļiņas dabiski iekļūst, kad rodas iespēja.

Šeit ir spirālveida virpuļa simulācija, kas izraisa šūnu deformāciju krustojumā un T veida krustojumā:

Medicīnas tehnoloģijas pārveido pasauli!Pievienojieties mums un skatiet progresu reāllaikā.Vietnē Medgadget mēs ziņojam par jaunākajām tehnoloģiju ziņām, intervējam nozares vadītājus un no medicīniskiem notikumiem visā pasaulē kopš 2004. gada.

Medicīnas tehnoloģijas pārveido pasauli!Pievienojieties mums un skatiet progresu reāllaikā.Vietnē Medgadget mēs ziņojam par jaunākajām tehnoloģiju ziņām, intervējam nozares vadītājus un no medicīniskiem notikumiem visā pasaulē kopš 2004. gada.