Для работы внутри живых клеток было разработано множество различных терапевтических, диагностических и исследовательских наноустройств и молекул.Хотя многие из этих частиц очень эффективны в своем деле, зачастую именно сложность их доставки является настоящей проблемой при использовании их в практических целях.Обычно либо используются какие-то сосуды для переноса этих частиц в клетки, либо клеточная мембрана разрушается, чтобы впустить захватчиков. Таким образом, эти методы либо повреждают клетки, либо не очень хороши для последовательной доставки их груза, и их можно сложно автоматизировать.

Теперь команда сотрудников Корейского университета и аспирантуры Окинавского института науки и технологий в Японии разработала совершенно новый способ проникновения частиц и химических соединений, включая белки, ДНК и лекарства, внутрь клеток, не причиняя большого ущерба. .

Новая техника основана на создании спиральных вихрей вокруг клеток, которые временно деформируют клеточные мембраны на время, достаточное для того, чтобы впустить вещества. Кажется, что мембраны немедленно восстанавливаются в исходное состояние, как только стимуляция вихрей прекращается.Все это выполняется за один этап и не требует какой-либо сложной биохимии, наносредств доставки или необратимого повреждения задействованных клеток.

Устройство, созданное для этой задачи, названное спиральным гидропоратором, может доставлять наночастицы золота, функциональные наночастицы мезопористого кремнезема, декстран и мРНК в различные типы клеток в течение минуты с эффективностью до 96% и клеточной выживаемостью до 94. %.И все это с невероятной скоростью около одного миллиона ячеек в минуту и ​​с помощью устройства, которое дешево в производстве и просто в эксплуатации.

«Современные методы страдают от многочисленных ограничений, в том числе проблем с масштабируемостью, стоимостью, низкой эффективностью и цитотоксичностью», — сказал профессор Арам Чунг из Школы биомедицинской инженерии Корейского университета, руководитель исследования.«Нашей целью было использовать микрофлюидику, где мы использовали поведение крошечных потоков воды, чтобы разработать новое мощное решение для внутриклеточной доставки… Вы просто перекачиваете жидкость, содержащую клетки и наноматериалы, с двух концов, и клетки – теперь содержащие наноматериал – вытекает из двух других концов.Весь процесс занимает всего одну минуту».

Внутри микрофлюидного устройства имеются поперечные и Т-образные соединения, через которые текут клетки и наночастицы.Конфигурации соединений создают необходимые вихри, которые приводят к проникновению через клеточные мембраны, и наночастицы естественным образом проникают туда, когда появляется такая возможность.

Вот симуляция спирального вихря, который вызывает деформацию клеток в поперечном и Т-образном соединениях:

Медицинские технологии меняют мир!Присоединяйтесь к нам и наблюдайте за прогрессом в режиме реального времени.В Medgadget мы сообщаем о последних новостях в области технологий, интервьюируем лидеров в этой области и собираем отчеты о медицинских мероприятиях по всему миру с 2004 года.

Медицинские технологии меняют мир!Присоединяйтесь к нам и наблюдайте за прогрессом в режиме реального времени.В Medgadget мы сообщаем о последних новостях в области технологий, интервьюируем лидеров в этой области и собираем отчеты о медицинских мероприятиях по всему миру с 2004 года.