如何在不干擾細(xì)胞代謝過(guò)程的情況下在細(xì)胞中安裝新功能？慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)和helmholtzzentrumnchen的團(tuán)隊(duì)改變了哺乳動(dòng)物細(xì)胞，因此他們形成了一個(gè)可以進(jìn)行隔離反應(yīng)的人工隔間，從而可以檢測(cè)組織深處的細(xì)胞并進(jìn)行操作。有一個(gè)磁場(chǎng)。
TUM分子成像教授、helmholtzzentrummunchen研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Gil Westmeyer教授和他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)將產(chǎn)生細(xì)菌蛋白的遺傳信息引入人體細(xì)胞，即所謂的封裝蛋白，實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。進(jìn)入納米球。這種方法使研究人員能夠在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中創(chuàng)建小的、獨(dú)立的空間人工細(xì)胞區(qū)室。
具有新屬性的保護(hù)區(qū)
微球的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)細(xì)胞無(wú)毒，內(nèi)部可以發(fā)生酶促反應(yīng)，不會(huì)干擾細(xì)胞的代謝過(guò)程。這項(xiàng)研究的第一作者費(fèi)利克斯西格蒙德解釋說(shuō)：“這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是，我們可以通過(guò)基因控制哪些蛋白質(zhì)，如熒光蛋白或酶，被包裹在納米球內(nèi)部。"因此，我們可以在空間中分離過(guò)程，并為細(xì)胞提供新的特征."
然而，納米球也有對(duì)韋斯特梅爾團(tuán)隊(duì)特別重要的自然屬性：它們可以吸收鐵原子，并以這樣的方式處理它們，即它們保留在納米球中，而不會(huì)破壞細(xì)胞的過(guò)程。這種孤立的鐵生物礦化使粒子和細(xì)胞都具有磁性。韋斯特梅爾解釋說(shuō)：“通過(guò)使細(xì)胞具有磁性來(lái)使其可見(jiàn)和可控是我們的長(zhǎng)期研究目標(biāo)之一。含鐵納米隔室正在幫助我們朝著這個(gè)目標(biāo)邁出一大步?！?
磁性和實(shí)用性
特別是，這將使使用不同成像方法觀察細(xì)胞變得更加容易：也可以使用不損傷組織的方法在深層觀察磁性細(xì)胞，例如磁共振成像(MRI)。在菲利普埃爾德曼博士和馬克斯普朗克生物化學(xué)研究所的于爾根普利茨科教授的合作下，該團(tuán)隊(duì)還可以證明納米球在高分辨率低溫電子顯微鏡下也是可見(jiàn)的。這一特性使它們能夠用作基因報(bào)告基因，可以在電子顯微鏡中直接標(biāo)記細(xì)胞特征或細(xì)胞狀態(tài)，類(lèi)似于光學(xué)顯微鏡中常用的熒光蛋白。此外，還有其他優(yōu)點(diǎn)：磁性細(xì)胞可以通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)引導(dǎo)，使其與其他細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)和分離。
可用于細(xì)胞治療。
人工細(xì)胞隔室的一種可能的未來(lái)用途是，例如，細(xì)胞免疫療法，其中免疫細(xì)胞被遺傳修飾，使得它們可以選擇性地破壞患者的癌細(xì)胞。通過(guò)在細(xì)胞中操作新的納米隔室，未來(lái)有可能通過(guò)非侵入性成像方法更容易地定位細(xì)胞?！坝辛四K化的納米隔間，我們還可以為轉(zhuǎn)基因細(xì)胞提供新的代謝途徑，使它們更加有效和強(qiáng)大，”韋斯特梅爾解釋說(shuō)。“首先，在臨床前模型中必須克服許多障礙，但在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中遺傳控制模塊化反應(yīng)血管的能力對(duì)這些方法非常有幫助?！?
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