محققان روشی برای اتصال نانوذرات و نانولولهها به سلول ارائه کردهاند که در آن سلولها زنده میمانند. در این روش از کپسوله کردن سلول استفاده میشود.
عاملدار کردن سلول با استفاده از کپسوله کردن
یکی از حوزههایی که در نانوزیست فناوری بسیار رایج شده است، اصلاح سلولهای زنده با استفاده از پوششدهی آنها با تک لایهها است این کار موجب میشود تا این مواد ویژگیهای ساختاری و عملکردی جدیدی پیدا کنند. برخلاف حوزه ژنتیک، اصلاح سلولی کار سادهای است این کار با اتصال پلیمر یا نانوذرات به سطح سلول انجام میشود.
اخیرا مقالهای تحت عنوان Face-Lifting’ and ‘Make-Up’ for Microorganisms: Layer-by-Layer Polyelectrolyte Nanocoating در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است که در آن موضوعات جالبی در این باره به چاپ رسیده است.
راویل فاخرولین از دانشگاه کازان میگوید در این پروژه ما روی بهبود روشهای قرار دادن نانوذرات و نانولولهها درون سلولهای زنده متمرکز شدیم. سیستمی را تصور کنید که در آن یک سلول بزرگ با استفاده از میلیونها نانوذره پوشش داده شده است، نانوذراتی که در حالت عادی میتوانند درون سیتوپلاسم نفوذ کرده و سلول را نابود کند. تحقیقاتی که اخیرا انجام شده مبتنی بر رسوب مستقیم و بیواسطه نانوذرات روی سلولها بوده و نیازمند آمادهسازیهایی است که در آنها شرایط کاری بسیار سخت است. در این حالت سلول زنده نخواهد ماند. اما در روش لایه به لایه که ما از آن استفاده کردیم سلولها زنده میمانند.
در این روش که با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه لویزیانا تک انجام شده، سلولها با استفاده از خودآرایی لایه به لایه کپسوله شدند این کار از طریق جذب اجزایی با بار مخالف نظیر پلی الکترولیتها، نانوذرات و پروتئینها انجام شده است.
در این روش، پلی آنیونها و پلی کاتیونها بهصورت متوالی روی یکدیگر قرار میگیرند و با استفاده از برهمکنش الکترواستاتیک به یکدیگر میچسبند در نتیجه یک لایه مسطح ایجاد میشود از این لایه بعدها برای کپسوله کردن کلوئیدهایی نظیر سلولهای زیستی استفاده میشود. با این روش میتوان سلولهای زیستی مختلف را بهصورت موازی کپسوله کرد.
از انجایی که ساختار این پوسته قابل تغییر است بنابراین میتوان از پلیمرها، پروتئینها و نانوذرات برای تولید آنها استفاده کرد این کار موجب میشود تا خواص کپسول قابل کنترل باشد. برای مثال کپسول را میتوان طوری طراحی کرد که به دما، نفوذ پذیری و پایداری ساختاری حساس باشد.
با استفاده از این روش میتوان سلولها را بهصورت بلوکهای سه بعدی متجمع کرد. از دیگر کاربردهای این روش آن است که درون این کپسولها را با مواد غذایی پر کرد.
