Nanotrawą wprost do wnętrza komórki

Nanotrawą wprost do wnętrza komórki

Za pomocą rurek aluminiowych o średnicy rzędu nanometrów zwanych „nanotrawą” można przebijać membrany komórek i wprowadzać żądane substancje wprost do cytoplazmy. Naukowcy mają nadzieję, że tym sposobem uda się transportować do wnętrza komórki materiał genetyczny, taki jak małe interferujące RNA (siRNA).

Obecnie naukowcy przenoszą substancje do wnętrza komórek za pomocą nośników takich jak wirusy czy pęchęrzyków zbudowanych z tłuszczów. Taki sposób działania wymaga użycia drogich materiałów i tygodni czasu na ich przygotowanie, w dodatku nie sprawdza się dla wszystkich rodzajów komórek.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanford w USA zostali zainspirowani sposobem w jaki dwie komórki eukariotyczne łączą swoje cytoplazmy za pomocą kanałów białkowych i stworzyli nanostrukturę naśladującą ten sposób wymiany substancji pomiędzy cytoplazmą danej komórki a otoczeniem.
Nanostruktura która kształtem przypomina źdźbło trawy, stąd nazwa „nanotrawa”, została poprzez naniesienie warstwy glinu na powierzchnię membrany poliwęglanowej stosowanej do oczyszczania wody. Warstwa glinu została naniesiona metodą osadzania warstw atomowych (ALD), dzięki czemu otrzymano rurkę aluminiową o jednolitej grubości i średnicy 70 nm z rdzeniem poliwęglanowym. Następnie poliwęglan częściowo usunięto za pomocą chemicznie reaktywnej plazmy pozostawiając bardzo cienką warstwę poliwęglanu stanowiącej szkielet nanotrawy o długości 1-2 µm.

Gotowe struktury nanotrawy umieszczono warstwą na powierzchni cieczy, a następnie pokryto komórkami, przewidując, że nastąpi dyfuzja cieczy poniżej warstwy nanotraw do komórek znajdujących się powyżej. Okazało się, że komórki ludzkie, przebite, przez nanostruktury nie zostały uszkodzone, a ilość cząsteczek, jakie mogą być w ten sposób przetransferowane do wnętrza komórki jest w granicach 10 – 70 % całkowitej ilości w zależności od ich rozmiaru.

Więcej informacji w czasopiśmie „Nano Letters”.

(pj)