Современные вакцины, такие как вакцины против Sars-CoV-2, используют крошечные липидные сферы для передачи генетической информации в клетки и позволяют организму создать иммунную защиту от вируса. Команда ученых из Эрлангена, Дрездена и Лондона разработала совершенно новый метод очень эффективной доставки в клетки не только генов, но и лекарств и других веществ. Исследователи из Max-Planck-Zentrum fur Physik und Medizin (MPZPM) в Эрлангене, Технического университета Дрездена и Института онкологических исследований в Лондоне назвали метод прогрессивной механопорации и опубликовали его в научном журнале Lab on чип.
Они также подали патент.
Ручи Госвами и Алена Увизл были частью группы ученых под руководством Сальваторе Хирардо (Эрланген) и Йорга Мансфельда (Дрезден / Лондон), которые разработали прогрессивную механопорацию. Они создали специальный полимерный биочип, содержащий серию микроканалов. Каждый микроканал уже, чем предыдущий, и в конечном итоге достигает размера более чем в десять раз тоньше человеческого волоса.
Ученые пропускают клетки через эти каналы, заставляя клетки растягиваться все больше и больше. Растяжение создает поры в их клеточной мембране, позволяя молекулам проходить через эти поры и попадать внутрь клеток. После того, как клетки прошли через каналы, поры снова закрываются. Ученые продемонстрировали, что прогрессивная механопорация может доставлять даже очень большие белки внутрь клеток.
В качестве доказательства концепции ученые использовали антитела и CRISPR / Cas9, генетические ножницы, открытие которых привело к прошлогодней Нобелевской премии.
Потенциально новая рутинная процедура для больниц
«Большим преимуществом нашего метода является то, что мы можем пропускать через чип до 10 000 ячеек в секунду», – объясняет Сальваторе Хирардо, руководитель группы разработки технологий и обслуживания Lab-on-a-Chip в MPZPM. При этом метод очень щадящий. По сравнению с другими методами, очень мало клеток повреждается.
Метод прогрессивной механопорации может быть использован при разработке лекарств и позволит фармацевтическим компаниям эффективно тестировать новые молекулы-кандидаты. Кроме того, процесс можно легко автоматизировать. Йорг Мансфельд, руководитель исследовательской группы Биотехнологического центра (BIOTEC) Технического университета Дрездена и Института исследований рака в Лондоне, добавляет: «Я могу предвидеть, что в будущем больницы смогут регулярно обследовать и даже лечить пациентов» клетки с использованием прогрессивной механопорации."