تولید یک روبشگر سلولی غیرمخرب

مهندسان دانشگاه استنفورد یک روبشگر نانومقیاس ساخته‌اند که می‌تواند بدون آسیب زدن به دیواره سلولی، وارد آن شود. این روبشگر می‌تواند امکان بررسی سیگنال‌های الکتریکی درون سلول را برای محققان فراهم کند.

مهندسان دانشگاه استنفورد یک روبشگر
نانومقیاس ساخته‌اند که می‌تواند بدون آسیب زدن به دیواره سلولی، وارد آن
شود. این روبشگر می‌تواند امکان بررسی سیگنال‌های الکتریکی درون سلول را
برای محققان فراهم کند. این قابلیت منجر به درک بهتری از چگونگی ارتباط
سلول‌ها با یکدیگر و یا نحوه پاسخ‌دهی سلول‌ها به درمان‌های مختلف می‌شود.
این روبشگر همچنین می‌تواند روش بهتری برای اتصال پروتزهای عصبی فراهم
نموده و با کمی تغییر، به رسانش داروها به درون سلول کمک کند.

روش‌های فعلی برای روبش یک سلول آنقدر مخرب هستند که تنها چند ساعت زمان
قبل از مرگ سلول در اختیار محققان قرار می‌دهند. این برای اولین بار است که
محققان می‌توانند یک ابزار غیرآلی را بدون آسیب زدن به دیواره سلولی وارد
آن کنند. بدین ترتیب می‌‌توانند تا یک هفته تمام فعالیت‌های درون سلول را
مطالعه کنند.
 

نیک ملوش، استادیار علوم و مهندسی مواد که
این تحقیق در آزمایشگاه او انجام شده است، می‌گوید کلید اصلی طراحی این
روبشگر، تقلید از دروازه‌های طبیعی در غشای سلولی است. او می‌گوید با اندکی
تغییر می‌توان از این ابزار به‌عنوان یک مجرا برای وارد کردن داروهای مختلف
به‌درون سلول بهره برد.

این روبشگر سیلیکونی به طول 600 نانومتر که با فلز پوشانده شده است، آنقدر
به آرامی وارد غشای سلولی می‌شود که آن را روبشگر «مخفی» نامیده‌اند.

ملوش می‌گوید: «این روبشگرها به‌طور خودبه‌خودی درون غشای سلولی وارد شده و
در آنجا اتصالات قوی ایجاد می‌کنند. این اتصال آنقدر قوی است که نمی‌توانیم
آن را بیرون بکشیم. در اثر کشیدن به جای اینکه روبشگر بیرون بیاید، غشای
سلول تغییر شکل می‌دهد».

کلید اصلی وارد شدن آسان این روبشگر به‌درون غشای سلولی و تمایل غشا به
نگهداری آن، این است که مولش و همکارانش طراحی خود را بر مبنای نوعی
پروتئین طبیعی قرار داده‌اند که در غشای سلول به عنوان نگهبان دروازه عمل
کرده و ورود و خروج مولکول‌ها را کنترل می‌کند.

غشای سلولی در اصل شبیه یک دژ نظامی است. درون دیواره آن یک منطقه آبگریز
وجود دارد. از آنجایی که تقریباً تمام مولکول‌های درون بدن موجود زنده در
آب حل می‌شوند، این بخش آبگریز به‌عنوان یک مانع عمل کرده و از لغزیدن
مولکول‌های مختلف به‌درون سلول جلوگیری می‌کند. تنها راه ورود و خروج
به‌درون سلول پروتئین‌هایی هستند که به شکل پل روی این غشا عمل می‌کنند.
ساختار مولکولی این پروتئین‌ها با ساختار غشای سلول مطابقت دارد.

گام بعدی این گروه، بررسی عملکرد این روبشگر درون سلول‌های زنده است.

جزئیات این تحقیق در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences
منتشر شده است.