محققان نشان دادند که می‌توان ساختارهایی که از آن‌ها به‌عنوان داروهای مکانیکی یاد می‌شود را وارد سلول‌های زنده کرد و از این روش برای دستکاری سلولی استفاده نمود.
راهبردی برای قرار دادن داروهای مکانیکی در سلول‌های زنده
سلول‌های HeLa دارای قطر متوسط ۲۰-۲۱ میکرومتر هستند. از نظر فناوری نانو، این ابعاد بسیار بزرگ است و بنابراین جای تعجب نیست که محققان به دنبال استفاده از روش‌های میکروالکترونیک برای ساخت دستگاه‌های کوچکی باشند که بتوان آن را در داخل سلول‌های زنده قرار داد.
در طول سال‌ها، دانشمندان متوجه شدند که مکانیک سلولی، خواص مکانیکی سلول‌ها و بارهای مکانیکی درون سلولی آن‌ها، به اندازه بخش بیوشیمیایی سلول برای عملکرد دقیق سلول ضروری است.
خوزه پلازا و همکارانش به مطالعه مکانیک سلولی و حتی تغییر تعادل مکانیکی سلول‌ها با استفاده از تراشه‌های سیلیکونی به‌عنوان یک مکانیسم مداخله درون سلولی می‌پردازند.
دانشمندان این فرضیه را مطرح کردند که آنچه آن‌ها «داروهای مکانیکی» نامیدند، مکانیک سلولی را در طول میتوز (تقسیم سلولی) بی‌ثبات می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تقویت‌ها و محدودیت‌های درون سلولی را مطالعه کنند.
برای آزمایش فرضیه خود، این تیم دستگاه‌هایی با شکل‌های مختلف (ستاره و دیسک) و قطر (۱۳٫۷ میکرومتر و ۲۳٫۵ میکرومتر) و با ضخامت‌های متفاوت (۵۰، ۱۱۰، ۲۳۰ و ۵۰۰ نانومتر) طراحی و ساختند.
پلازا می‌گوید: «نتایج ما نشان می‌دهد که سلول‌های HeLa علاقه‌مند به درونی‌سازی دستگاه‌های بزرگ با ویژگی‌های مشابه ساختارهای شبه ۱ بعدی هستند دقیقا شبیه ساختارهای ستاره‌ای شکلی که ما ارائه کردیم. این نتایج نشان می‌دهد که شکل ذرات نقش غالبی در درون سازی سلول‌های HeLa ایفا می‌کند.»
او ادامه می‌دهد: «به‌علاوه، استفاده از این داروهای مکانیکی به ما این امکان را می‌دهد که مستقیماً نیروهای درون سلولی و فرآیند درونی‌سازی رامطالعه کنیم.»
این داروهای مکانیکی امکان تعیین و اندازه‌گیری نیروهای درون سلولی و مسیرهای درونی سازی (که جنبه مهمی در مطالعات نانوسم شناسی دارد) را باز می‌کند. آن‌ها همچنین می‌توانند با تغییر چرخه سلولی، اختلالات مکانیکی درون سلولی ایجاد کنند و حتی اگر لازم باشد، سلول‌ها را از بین ببرند.
فناوری ساخت که توسط محققان استفاده می شود امکان ساخت دستگاه‌هایی با اشکال و ابعاد مختلف را به منظور درک بهتر فرآیندهای درونی‌سازی سلولی، اساس تأثیر مکانیکی بر چرخه سلولی و حتی مرگ سلولی و دستگاه‌های حامل دارو ارائه می‌دهد.
پلازا در پایان می‌گوید: «انجام تحقیقات زیست‌شناسی سلولی با تراشه‌های درون سلولی در مراحل ابتدایی است. با این حال، پیشرفت‌های مداوم در ساخت و کوچک‌سازی تراشه‌ها راه‌هایی را برای کاربردهای متعدد تراشه‌های سیلیکونی در داخل سلول‌های زنده باز می‌کند.»
