Нов наночип препрограмира клетките в тялото, за да изпълняват различни функции

Сподели

Екип от изследователи, ръководен от Чандан Сен от Медицинския факултет на университета в Индиана, премества ново устройство с наночип, което може да препрограмира кожните клетки в тялото, за да се превърнат в нови кръвоносни съдове и нервни клетки, извън фазата на прототипа.

Едно от по-забележителните медицински разработки през последните две десетилетия е способността да се вземат специализирани възрастни клетки и да се връщат в вида на неспециализирани стволови клетки, открити в ембрионалната тъкан. Тези стволови клетки имат голям терапевтичен потенциал, тъй като след това могат да бъдат индуцирани да растат в различни клетки, тъкани и (в крайна сметка) органи, които ще бъдат напълно съвместими с пациента, елиминирайки проблема с отхвърлянето на тъканите или намирането на донори.

За съжаление, това изисква сложни лабораторни процедури и, заедно с много алтернативи, може да повиши определени рискове, включително да доведе до ракови клетки. Вместо това е необходима по-проста система, която не изисква сложните стъпки, които изисква перверсията на стволовите клетки.

Подходът на екипа на IU е да се откаже от лабораторията и да превърне човешкото тяло в свой собствен клетъчен програмист, използвайки технология, наречена тъканна нанотрансфекция. Това използва силициев наночип, който е отпечатан, за да включва канали, завършващи в масив от микроигли. На върха на чипа има правоъгълен товарен контейнер, който съдържа специфични гени.

Чипът може да се приложи директно върху увредената зона

Университет на Индиана

Задвижвани от фокусиран електрически заряд, тези гени се въвеждат до желаната дълбочина в живата тъкан и променят клетките, превръщайки местоположението в малък биореактор, който препрограмира клетките, за да се превърнат в различни видове клетки или многоклетъчни структури, като кръвоносни съдове или нерви, без нужда от сложни лабораторни техники или опасни системи за трансфер на вируси. Веднъж произведени, тези клетки и тъкани могат да помогнат за възстановяване на щетите както локално, така и в други части на тялото, включително в мозъка.

„Този ​​малък силициев чип дава възможност за нанотехнология, която може да промени функцията на живите части на тялото“, казва Сен, директор на Центъра за регенеративна медицина и инженерство в Индиана. „Например, ако кръвоносните съдове на някого са били повредени поради пътнотранспортно произшествие и се нуждае от кръвоснабдяване, ние не можем да разчитаме на съществуващия кръвоносен съд вече, защото той е смачкан, но можем да превърнем кожната тъкан в кръвоносни съдове и спасете крайника в риск.”

Наночипът използва масив от канали, завършващи с микроигли
Наночипът използва масив от канали, завършващи с микроигли

Университет на Индиана

Технологията се разработва повече от пет години и екипът на IU сега се фокусира върху надхвърлянето на прототипирането, за да превърне наночипа в практическа грижа, която може да се използва в клинични условия. Това включва осигуряване на одобрение от FDA на САЩ през следващата година, което ще отвори потенциал за клинични изследвания при хора. Потенциалните приложения в гражданската и военната медицина включват възстановяване на мозъчни увреждания в резултат на инсулт или обръщане на увреждане на нервите, причинено от диабет.

„Става дума за проектирането и производството на чипа“, казва сенатор. „Процесът на нанопроизводство на чипа обикновено отнема пет до шест дни и с помощта на този доклад може да бъде постигнат от всеки, който има опит в тази област“.

Изследването е публикувано в Протоколи за природата, а видеоклипът по-долу обяснява основната технология на наночипа.

Наночип

Източник: Университет на Индиана

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели