Hátizsákot fejlesztettek ki sejteknek

A Massachusetts Műszaki Egyetem (MIT) mérnökeinek sikerült egy sejtekre rögzíthető parányi "hátizsákot" kifejleszteniük. Az így fölszerelt sejtek képesek például kemoterápiás anyagokat eljuttatni a megfelelő helyre, részt vehetnek a tumorok diagnosztizálásában vagy a mesterséges szövetek létrehozásának építőelemeivé válhatnak.

A sejtekre "ragasztott" polimer hátizsákok vagy tapaszok lehetővé teszik a kutatók számára, hogy a sejteket apró terhek szállítására használják, és mozgásukat mágneses erőtér segítségével befolyásolják. A tapaszok a sejt felületének csak kis részét fedik le, így nem zavarják normális működését, illetve nem akadályozzák a külső környezettel való kölcsönhatását. Michael Rubner, a MIT Center for Materials Science and Engineering részlegének igazgatója, a Nano Letters szakfolyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője úgy tudja, ez az első eset, amikor valakinek sikerült ilyen szintetikus tapaszt rögzítenie a sejten.

A MIT kutatói B- és T-limfocitákkal (nyiroksejtekkel) dolgoztak. Ezek a sejtek az immunrendszer alkotóelemei, amelyek a szervezet legkülönfélébb szöveteiben megtalálhatók, többek közt a tumorokban, a fertőzési gócokban és a nyirokszövetekben. E tulajdonságukat lehet kihasználni gyógyszer vagy oltóanyag adott helyre való célzott eljuttatására.

A sejthátizsákok kemoterápiás anyagokat szállíthatnak a tumorsejtekhez. A sejteket képalkotáshoz szükséges anyagokat tartalmazó tapaszokkal is felszerelhetik. Ezek segíthetnek a rosszindulatú daganatok földerítésében oly módon, hogy a tumorsejtek jellegzetes sejtfelszíni nyúlványaihoz kötődnek. Egy másik lehetséges felhasználási terület a mesterséges szövetek előállítása (más néven szövettervezés, "tissue engineering"). A tapaszokat ugyanis meg lehet úgy tervezni, hogy a kutatók bizonyos minta szerinti elrendeződésre késztessék a sejteket, így nincs szükség speciális szövettenyésztő lemezre.

A polimer tapaszrendszer három, különböző feladatot ellátó rétegből áll. Az alsó réteg a felülethez rögzíti a polimert, a középső réteg tartalmazza a hasznos rakományt, a felső réteg pedig "horgonyként" szolgál, amellyel a tapasz más sejtekhez tud kötődni.

Miután a tapaszokat feltöltötték a szállítandó teherrel, a rendszerbe bejuttatott sejteket a tapaszokat tartó felület mentén áramoltatják. A sejtek a polimer horgok segítségével kapcsolódnak a tapaszokhoz. A tapaszt ezután egyszerűen a hőmérséklet csökkentésével választják le a felületről, és a sejtek - immár tapasszal a hátukon - továbbúsznak.

A kutatók azt tapasztalták, hogy a hátizsákkal ellátott T-sejtek képesek ellátni normál feladataikat, köztük átjutni egy felületen, ugyanúgy, mintha semmi sem lenne rajtuk. Ha a tapaszokat mágneses nanorészecskékkel töltik meg, akkor a kutatók mágneses erőtér segítségével képesek irányítani a sejtek mozgását.

Mivel a polimerszintézis és -összeállítás a tapaszok sejtekhez rögzítése előtt történik, számos lehetőség nyílik a folyamat finom beállítására. Ezzel javítani lehet a polimerek hatékonyságán, és biztosítani lehet, nehogy mérgezők legyenek a sejtekre.