Ученые используют мини-луч для создания ткани из искусственных клеток

15.05.2018

Ученые построили уникальные тканеподобные структуры, используя искусственные клетки и пучок лучей. В конечном итоге эта технология может быть использована для создания сложных сетей искусственных клеток.

Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Университета Лафборо смогли изменить искусственные клеточные мембраны, чтобы способствовать связыванию, заставляя клетки склеиваться, как «колючие кирпичи».

«Искусственные клеточные мембраны обычно отскакивают друг от друга, как резиновые шарики», – сказал химик ICL Юваль Элани в пресс-релизе. «Изменяя биофизику мембран в клетках, мы заставили их вместо этого придерживаться друг друга, как клеящие кирпичи».

Исследователи использовали миниатюрный луч или «оптический пинцет», чтобы перетаскивать искусственные клетки в позиции, заставляя их придерживаться друг друга и формировать уникальные структуры. Структуры затем могут быть перемещены как целая единица и объединены без структур.

Ученым удалось построить простые клеточные сети, способные аппроксимировать биологические функции

«Повторно вставляя биологические компоненты, такие как белки, мы могли бы заставить клетки общаться и обмениваться материалами друг с другом», – сказала Элани. «Этот процесс имитирует то, что видно в природе, поэтому это отличный шаг вперед в создании биологически-подобных тканей искусственных клеток».

Исследователи также разработали менее жесткий механизм соединения – трос, который соединяет две ячейки без прямого подключения. Два механизма соединения позволили ученым построить 2D и 3D структуры, включая длинные цепочки ячеек и пирамидоподобные фигуры.

Команда биохимиков также смогла соединить две клетки и объединить их в одну. Ученые покрыли мембраны клеток золотыми наночастицами, а затем взорвали их соединение лазерным лучом оптического пинцета. Когда наночастицы вибрировали, мембрана разрушалась, а затем две клетки сливались вместе.

Ученые могут потенциально использовать метод слияния для инициирования межклеточных химических реакций. Эта технология может использоваться для доставки лекарств или изменения первичной функции клетки.

Новая архитектура клетки и методы манипуляции с клетками были подробно представлены в понедельник в журнале Nature Communications.

«Связывание искусственных клеток вместе является ценной технологией в более широком наборе инструментов, который мы собираем для создания этих биологических систем», – сказал химик ICL Оскар Сес. «Теперь мы можем начать наращивать базовые клеточные технологии в более крупные сети с тканевыми сетями, с точным контролем над той архитектурой, которую мы создаем».