کنترل از راه دور سلول‌ها با نانوذرات

دانشمندان امریکایی توانستند با کمک نانوذرات هیدروکسید آهن منگنز و گرم کردن آنها با کمک میدان مغناطیسی مسیر حرکت نوعی کرمک را کنترل کنند.


محققان دانشگاه بوفالو در نیویورک نانوذرات هیدروکسید آهن منگنز را به بدن کرمک الگانس کانورهابدیتیس پیوند کردند. زمانی که ذرات در میدان مغناطیسی رادیویی قرار داده شد ذرات گرم شده و کرمک‌ها مسیر حرک خود را تغییر دادند. با روشن و خاموش کردن میدان، محققان توانستند سبب شوند تا کرمک‌ها به جلو و عقب حرکت کنند.

آنها ضمایم فلورسنت حساس به دما متصل به ذرات دمای نانوذرات را اندازه گرفتند که این امر نشان داد که رفتار کرمک‌ها زمانی که ذرات به دمای ۳۴ درجه سانتیگراد – دمایی که در آن حیوانات برای محافظت خود از گرما تغییر رفتار می دهند – می‌رسیدند تغییر می‌کرد.

 

 
کانال های یون باز شدند و سبب گرم شدن نانوذرات بر اساس میدان مغناطیسی شدند.
 
محققان نانوذرات را به پروتئین‌های غشاهای سلول‌های اعصاب به‌وسیله تغییر ژنتیکی پروتئین‌ها برای اتصال به ذرات متصل کردند. غشاها حاوی کانال یونی حساس به دما شد که با باز و بسته شدن آن به یون‌ها اجازه می‌دهد تا از فضا بگذرند . این کانال ها زمانی که نانوذرات از طریق میدان مغناطیسی گرم می‌شوند فعال شده و باعث تحریک فعالیت الکتریکی سلول‌های اعصاب می‌شوند.

آرند پرال، رئیس تیم تحقیق، می گوید: اهمیت روش ما به این دلیل است که امکان می‌دهد تا تنها غشای سلولی گرم شود. ما نمی‌خواهیم سلول را از بین ببریم در حالی که غشاری خارج سلول تنها گرم می‌شود لذا هیچ تغییر دمایی در سلول اتفاق نمی‌افتد.

جان دوبسون از دانشگاه کیل در انگلستان کته در استفاده از نانوذرات مغناطیسی در بیوپزشکی تخصص دارد می گوید: این مطالعه از این جهت جالب است که در آن فعالیت کانال‌های یونی سلولی از راه دور با کمک نانوذرات مغناطیسی و به‌کارگیری میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌شود. یکی از مزایای اصلی این روش این است که میدان در تماس فیزیکی بخش هدف نیست. این مثالی خوبی از ترکیب ژنتیک با میدان نانومغناطیسی است و نشان می‌دهد که امکان هدف‌گیری و فعالیت سازی سلول‌های تغییر یافته به‌صورت ژنتیکی و منفرد در ارگان یا محیط کشت بزرگ‌تر سلولی وجود دارد.