Клетки подчинились магниту

Алексей Петров

Ученым в первый раз удалось управлять реакциями в клеточке при помощи физического, а не хим воздействия. Конкретно физические воздействия на ткани организма – более надежные, резвые, неинвазивные и просто организуемые – рассматриваются в наши деньки учеными, как более многообещающие биосенсорные технологии, терапевтические методики и другие микротехнологии, системным компонентом которых является жива плоть.

Применяя магнитное поле, ученые научились притягивать друг к другу микрогранулы специального состава, прикрепленные к специфичным рецепторам клеточки. Таким макаром, происходил пуск механизма засасывания клеточкой кальция, остановка этого процесса и следующее возобновление.

Если этот способ контроля клеточки получится развить, он позволит держать под контролем состояние огромного количества разных типов клеток и сделать новые терапевтические методики, в каких и источником, и целью фармацевтических средств будут сами клеточки.

Управляющий проекта Дональд Ингбер, доктор Гарвардской мед школы, совместно со своими сотрудниками поставил опыт по биомагнитному управлению на одном из типов клеток, относящихся к иммунной системе организма, – на клеточках, которые возбуждают аллергические реакции. Для этого он использовал микрочастицы с ядром из оксида железа, которые прикреплялись к рецепторам клеточки и имитировали антигены. Любая частичка, обладавшая к тому же органически измененной частью, прикреплялась к единичному сенсору клеточки.

Когда Ингбер подвергал клеточки воздействию магнитного поля, микрочастицы также становились магнитными и притягивались друг к другу, утягивая за собой и собирая в кластеры сенсоры, к которым были прикреплены. В итоге иммунные клеточки начинали засасывать кальций.

Гистамин

- является биогенным соединением, образующимся в организме при декарбоксилировании аминокислоты гистидина.

Гистамин является одним из эндогенных причин (медиаторов), участвующих в регуляции актуально Произойди схожее событие в человеческом организме – запустилась бы цепная реакция, завершающаяся выделением клеточками гистамина. После выключения магнитного поля микрочастицы оксида железа ворачивались на свои места, и засасывание кальция прекращалось.

Как отмечают учёные, многие очень принципиальные клеточные сенсоры активизируются аналогичным образом, потому схожим образом можно взять под контроль деятельность самого широкого круга клеток.

В собственном комменты к работе Ингбера биоинженер из Калифорнийского института в Сан-Диего Шу Чиэнь отмечает, что осознание способности не только лишь направленного хим, да и направленного физического воздействия на работу клеток пришло к ученым не так издавна. И Ингбер стал первым, кому это удалось.

Сам Ингбер уже лицезреет несколько возможных применений собственной методики контроля клеточной активности. К примеру, магнитные кардиостимуляторы, сделанные на базе его методики, могут использовать клеточки заместо электродов для постоянных посылов электронных импульсов к сердечку. Кстати, большая часть фармацевтических средств, от противораковых антител до гормональных, работают, активизируя те либо другие клеточные сенсоры.

Не считая того, развитие методики может привести к созданию имплантируемых «фармацевтических фабрик», состоящих из огромного количества разных типов клеток, любой из которых способен создавать определенный тип фармацевтических средств при воздействии магнитного поля. Ингбер, начавший цикл собственных работ после предложения со стороны Агентства многообещающего планирования научно-исследовательских работ Министерства обороны США, в то же время поторопился всех уверить в том, что ему удалось пройти только 1-ый, самый небольшой шаг. Осязаемые же результаты начатой работы, выражающиеся в определенных изделиях, разработках и продуктах, могут показаться не ранее, чем к середине нашего столетия.

Сам создатель публикации и многие его коллеги признают, что, не считая остального, эти работы могут позволить заного посмотреть на интерфейс, соединяющий живы системы и технические устройства, открывающий дорогу к созданию подлинно кибернетических систем.

Вобщем, для этого нужно сделать массу работы по исследованию клеточных откликов. Судя по всему, способ контроля клеточной активности, разработанный Ингбером в ближнем будущем, позволит многим ученым получить принципно принципиальные данные о сигнальной системе разных типов клеток. К примеру, он может прояснить хим и физическую цепочку последствий, запускаемых активацией того либо другого сенсора и её результат, выражающийся ли в насасывании кальция, либо же в изменении экспрессии того либо другого гена, либо в чем либо еще. По словам Чиэня, этот способ припоминает щекотку либо пощипывания клеток, последствия которых просто проследить.

Результаты исследования представлены в Nature Nanotechnology.