Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Радиоуправляемые нематоды, клетки, ионные каналы...

Наночастицы для дистанционного управления клетками
ChemPort по материалам RSC: Nanoparticles allow remote control of cells

Эксперимент, отдаленно похожий на сюжет низкобюджетных фильмов про «таинственные лучи для контроля разума» позволил исследователям из США применить магнитное поле для изменения поведения живого организма.

Исследователи из Университета Буффало имплантировали наноразмерные частицы феррита марганца в тело червя-нематоды Caenorhabditis elegans. При облучении частиц радиочастотным электромагнитным полем они разогревались, а черви меняли направление своего движения. Включение и выключение поля заставляет червей двигаться вперед и назад.

С помощью термочувствительных меток, связанных с наночастицами, исследователям удалось измерить их температуру и показать, что поведение червей менялось тогда, когда наночастицы прогревались до 34°C – температуры, при которой поведение животных в условиях живой природы изменяется таким образом, что они стараются избежать перегрева.

Исследователи также смогли прикрепить наночастицы к мембранным белкам нервных клеток, генетически модифицированных таким образом, что белки идеально связывались с этими частицами. В состав мембран нервных клеток входит термочувствительный ионный канал – «биологические ворота», которые могут открываться и закрываться, позволяя ионом проходить через мембрану. Открытие и закрытие ионных каналов клеток с закрепленными наночастицами также могло регулироваться за счет нагревания наночастиц в результате воздействия на них магнитного поля. Открытие и закрытие ионных каналов, в свою очередь, изменяет электрическую активность нервных клеток.


Ионные каналы открываются
в результате локального нагрева наночастиц,
вызванного воздействием магнитного поля.
Рисунок из статьи Heng Huang et al.
Remote control of ion channels and neurons
through magnetic-field heating of nanoparticles

Возглавляющий исследовательскую группу Арнд Пралле (Arnd Pralle) отмечает, что значимость разработанного метода заключается в том, что он позволяет осуществлять нагрев лишь клеточной мембраны, поскольку меняется лишь локальная температура клеточной оболочки, а температура внутри клетки сохраняется постоянной, клетка остается жизнеспособной.

Локализованный прогрев, которого можно добиться с помощью наночастиц, может найти применение во многих областях, например – «прицельное» разрушение раковых клеток и другие. Новый способ также может оказаться полезным для изучения влияния локального нагрева определенных участков клеток или целых организмов за счет модификации наночастиц молекулами, способными распознать определенные молекулярные мишени.

Специалист по применению магнитных наночастиц в биологии и медицине, Йон Добсон (Jon Dobson) заявляет, что новое исследование интересно, оно является еще одним удобным инструментом для удаленной активации ионных каналов с помощью магнитных полей и наночастиц. Добсон добавляет, что одно из преимуществ нового подхода заключается в том, что источник изменений – магнитное поле – не находится в прямом контакте с мишенью.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.07.2010

Читать статьи по темам:

магнитные наночастицы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Клетки, висящие в магнитном поле, чувствуют себя как дома

Культура клеток намного лучше растет в трехмерной матрице, чем на плоской поверхности чашки Петри. Но вместо использования пористого геля можно ввести в клетки магнитные наночастицы и подвесить их в толще питательной среды с помощью магнита.

читать

«Нанококтейль» для визуализации и уничтожения опухолей

Комбинация наночастиц двух типов, одни из которых находят опухоль, а вторые – уничтожают ее, позволит не только повысить эффективность операций, но и разработать эффективные методы лечения рака без хирургического вмешательства.

читать

Виртуальная микрофлюидика

Метод контролируемого перемещения частиц в микрожидкостных системах с помощью управляемых магнитным полем цепочек из суперпарамагнитных микробусинок может произвести революцию в микрофлюидике.

читать

Тераностика: терапия и диагностика в одной наночастице

Наночастицы, «обученные» выслеживать раковые клетки и уничтожать их при помощи высокой температуры – одно из первых творений из области тераностики, развивающейся области медицины, сочетающей в себе терапию и диагностику.

читать

Лаборатория на чипе? Нет, лаборатория в жевательной резинке!

Разработка диагностической жвачки стала возможной благодаря открытию ученых, обнаруживших в слюне больных малярией три белка, специфичных для возбудителя этой инфекции.

читать