Bez ryzyka dla komórek. Powstał specjalny nanokabel

Naukowcy szukają metody nieinwazyjnego badania komórek w żywych organizmach. Postanowili wykorzystać tym celu nanotechnologię

Nanokabel opracowany przez zespół składający się z naukowców z Uniwersytetu Harvarda (USA), Uniwersytetu w Surrey (Wielka Brytania) i Uniwersytetu Yonsei (Korea Południowa) służy do analizowania elektrofizjologicznych właściwości komórek.

Precyzyjne narzędzie badań

Nie jest tajemnicą, że komórki mają co nieco wspólnego z elektrycznością, np. neurony czy komórki mięśnia sercowego. Wnętrze organizmów żywych to jednak nie maszyna z wnętrzem wypełnionym kablami przewodzącymi strumienie elektronów. Komórki posiadają za to kanały jonowe, transportujące jony – cząsteczki (np. potasu) o określonym ładunku elektrycznym.

W uproszczeniu nanokable badają przepływ jonów. Budowane na poziomie cząsteczkowym struktury wykorzystują właściwości znanych elektronikom złączy metal – półprzewodnik. Naukowcom udało się dzięki temu zebrać niezwykle precyzyjne informacje o ładunkach przepływających przez komórki.

Kluczowe znaczenie ma fakt, że wykorzystanie nanokabla jest nieszkodliwe dla komórki, w przeciwieństwie do wykorzystywanej wcześniej techniki patch-clamp, wymagającej naruszenia ściany komórkowej.

Badania elektrofizjologii komórek w skali nano jest okazją na lepsze zrozumienie funkcjonowania organizmów. Przede wszystkim jest to szansa na leczenie chociażby schorzeń układu nerwowego, takich jak np. choroba Parkinsona.

Szansa na skok cywilizacyjny w medycynie

Nanotechnologia także w innych gałęziach medycyny jest postrzegana jako szansa na skok cywilizacyjny, np. w leczeniu nowotworów. Dzięki nanorobotom można by precyzyjnie uderzać w komórki rakowe, nie niszcząc przy okazji tych zdrowych. A to jest minus np. w tradycyjnej radio- i chemioterapii.

Badacze z zespołu pracującego nad nanokablem widzą jeszcze jedno pole eksploatacji dla ich wynalazku. Mikrourządzenia, które są w stanie dokonać analizy elektrofizjologicznej pojedynczej komórki, mogą – zdaniem naukowców – w przyszłości posłużyć do skonstruowania interfejsu mózg – maszyna.

Informacja przekazana na poziomie komórkowym dzięki takiemu interfejsowi zostanie zdigitalizowana i posłuży do „wydawania poleceń” maszynom bez konieczności użycia myszy komputerowej, klawiatury i innych urządzeń pośredniczących.

Źródła: surrey.ac.uk, medium.com, moleculardevices.com