Наномоторы впервые заработали в живой клетке.
Ученые смогли разместить крошечные синтетические двигатели внутри живых человеческих клеток и с помощью ультразвуковых и магнитных волн управлять их движением.
Группа биохимиков и биоинженеров из Университета штата Пенсильвания (Penn State University) впервые смогла разместить микроскопические синтетические двигатели внутри живых человеческих клеток и с помощью ультразвуковых и магнитных волн управлять их движением.
Эти крошечные двигатели впервые были разработаны учеными десять лет назад. До сих пор наномоторы не были изучены на живых человеческих клетках – только в лабораторных условиях, с помощью аппаратуры.
Прежде никто не видел, как передвигаются эти наномоторы, как они влияют на структуры внутри клеток, и как живые клетки демонстрируют внутренний механический ответ. Наше исследование является ярким доказательством того, что с помощью использования синтетических наномоторов можно будет изучать клеточную биологию по-новому. Мы могли бы использовать эти наномоторы для лечения рака и других заболеваний путём механического воздействия на клетки изнутри. Также подобные устройства в будущем смогут доставлять лекарства неинвазивно непосредственно в ткани и даже выполнять задачи внутриклеточной хирургии.
– Том Маллук, профессор материаловедения, химии и физики
Микроскопические синтетические двигатели, созданные из частиц металлов (золота и рутения), похожи по форме на ракету. Они могут передвигаться внутри клеток и разрывать клеточную мембрану – при необходимости.
Наши двигатели первого поколения работали на токсичных видах топлива, и к тому же не были способны двигаться в биологической жидкости, поэтому тогда не было никакой возможности изучить их внутри клеток человека. Это ограничение было серьёзной проблемой.
– Том Маллук
Вскоре Маллук вместе с французским физиком Морисио Ойос (Mauricio Hoyos) установили, что с помощью ультразвуковых волн наномоторы можно привести в действие.
В ходе экспериментов ученые поместили наномоторы в человеческие клетки HeLa.
HeLa – линия «бессмертных» клеток, которую получают из раковой опухоли шейки матки. В отличие от обычных клеток, имеющих предел Хейфлика – граница количества делений соматических клеток – клетки HeLa могут делиться бесконечное количество раз.
Наномоторы, помещенные в клетки HeLa, перемещались по клеточной ткани, направляемые ультразвуковыми волнами. При низкой мощности ультразвука наномоторы двигались очень медленно, оказывая минимальное воздействие на клетку. А при увеличении мощности ультразвука и, соответственно, скорости движения наномоторов, они сталкивались с органеллами, перемешивая содержимое клетки, или прокалывали клеточную стенку.
Органеллы (органоиды) – постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов. Каждый органоид осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клетки. Органоиды противопоставляют временным включениям клетки, которые появляются и исчезают в процессе обмена веществ.
Наномоторы приводились в движение с помощью ультразвуковых волн, а направление движения задавалось с помощью магнита. Также ученые установили, что наномоторы могут двигаться независимо друг от друга, что очень важно для будущего практического применения.
Автономное движение может помочь наномоторам избирательно уничтожать клетки. Например, если вы хотите с их помощью искать и уничтожать раковые клетки, будет гораздо лучше, если они смогут передвигаться самостоятельно, чем ежели целая масса наномоторов будет двигаться в одном направлении. <…> Способность наномоторов влиять на живые клетки открывает огромные перспективы для медицины. В идеале однажды наномоторы смогут путешествовать внутри человеческого тела, общаться друг с другом и выполнять различные виды диагностики и лечения. Существует множество различных способов применить эту технологию в деле, и наше открытие продвинуло нас вперёд.
Ученые смогли разместить крошечные синтетические двигатели внутри живых человеческих клеток и с помощью ультразвуковых и магнитных волн управлять их движением.
Группа биохимиков и биоинженеров из Университета штата Пенсильвания (Penn State University) впервые смогла разместить микроскопические синтетические двигатели внутри живых человеческих клеток и с помощью ультразвуковых и магнитных волн управлять их движением.
Эти крошечные двигатели впервые были разработаны учеными десять лет назад. До сих пор наномоторы не были изучены на живых человеческих клетках – только в лабораторных условиях, с помощью аппаратуры.
Прежде никто не видел, как передвигаются эти наномоторы, как они влияют на структуры внутри клеток, и как живые клетки демонстрируют внутренний механический ответ. Наше исследование является ярким доказательством того, что с помощью использования синтетических наномоторов можно будет изучать клеточную биологию по-новому. Мы могли бы использовать эти наномоторы для лечения рака и других заболеваний путём механического воздействия на клетки изнутри. Также подобные устройства в будущем смогут доставлять лекарства неинвазивно непосредственно в ткани и даже выполнять задачи внутриклеточной хирургии.
– Том Маллук, профессор материаловедения, химии и физики
Микроскопические синтетические двигатели, созданные из частиц металлов (золота и рутения), похожи по форме на ракету. Они могут передвигаться внутри клеток и разрывать клеточную мембрану – при необходимости.
Наши двигатели первого поколения работали на токсичных видах топлива, и к тому же не были способны двигаться в биологической жидкости, поэтому тогда не было никакой возможности изучить их внутри клеток человека. Это ограничение было серьёзной проблемой.
– Том Маллук
Вскоре Маллук вместе с французским физиком Морисио Ойос (Mauricio Hoyos) установили, что с помощью ультразвуковых волн наномоторы можно привести в действие.
В ходе экспериментов ученые поместили наномоторы в человеческие клетки HeLa.
HeLa – линия «бессмертных» клеток, которую получают из раковой опухоли шейки матки. В отличие от обычных клеток, имеющих предел Хейфлика – граница количества делений соматических клеток – клетки HeLa могут делиться бесконечное количество раз.
Наномоторы, помещенные в клетки HeLa, перемещались по клеточной ткани, направляемые ультразвуковыми волнами. При низкой мощности ультразвука наномоторы двигались очень медленно, оказывая минимальное воздействие на клетку. А при увеличении мощности ультразвука и, соответственно, скорости движения наномоторов, они сталкивались с органеллами, перемешивая содержимое клетки, или прокалывали клеточную стенку.
Органеллы (органоиды) – постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов. Каждый органоид осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клетки. Органоиды противопоставляют временным включениям клетки, которые появляются и исчезают в процессе обмена веществ.
Наномоторы приводились в движение с помощью ультразвуковых волн, а направление движения задавалось с помощью магнита. Также ученые установили, что наномоторы могут двигаться независимо друг от друга, что очень важно для будущего практического применения.
Автономное движение может помочь наномоторам избирательно уничтожать клетки. Например, если вы хотите с их помощью искать и уничтожать раковые клетки, будет гораздо лучше, если они смогут передвигаться самостоятельно, чем ежели целая масса наномоторов будет двигаться в одном направлении. <…> Способность наномоторов влиять на живые клетки открывает огромные перспективы для медицины. В идеале однажды наномоторы смогут путешествовать внутри человеческого тела, общаться друг с другом и выполнять различные виды диагностики и лечения. Существует множество различных способов применить эту технологию в деле, и наше открытие продвинуло нас вперёд.
Nanomotors first worked in a living cell.
Scientists were able to place tiny synthetic engines inside living human cells and control their movement using ultrasonic and magnetic waves.
A group of biochemists and bioengineers from the University of Pennsylvania (Penn State University) for the first time was able to place microscopic synthetic engines inside living human cells and using ultrasonic and magnetic waves to control their movement.
These tiny engines were first developed by scientists ten years ago. Until now, nanomotors have not been studied on living human cells - only in laboratory conditions, using equipment.
No one has ever seen how these nanomotors move, how they affect the structures within cells, and how living cells show an internal mechanical response. Our study is a vivid proof that using biological nanomotors can be used to study cell biology in a new way. We could use these nanomotors to treat cancer and other diseases by mechanically acting on the cells from the inside. Also, such devices in the future will be able to deliver drugs non-invasively directly to the tissues and even perform the tasks of intracellular surgery.
- Tom Malluk, professor of materials science, chemistry and physics
Microscopic synthetic engines made from metal particles (gold and ruthenium) are similar in shape to a rocket. They can move inside the cells and break the cell membrane - if necessary.
Our first generation engines operated on toxic fuels, and besides, they were not able to move in biological fluid, so there was no way to study them inside human cells. This limitation was a serious problem.
- Tom Malluk
Soon, Mallouk, along with the French physicist Mauricio Hoyos (Mauricio Hoyos) found that using ultrasonic waves nanomotors can be activated.
During the experiments, scientists placed nanomotors in human HeLa cells.
HeLa is a line of "immortal" cells that is obtained from a cancer of the cervix. Unlike ordinary cells with a Hayflick limit — the boundary of the number of divisions of somatic cells — HeLa cells can divide an infinite number of times.
Nanomotors placed in HeLa cells moved along the cell tissue, guided by ultrasonic waves. At low ultrasound power, nanomotors moved very slowly, with minimal effect on the cell. And with an increase in the power of ultrasound and, accordingly, the speed of the nanomotors, they collided with organelles, mixing the contents of the cell, or pierced the cell wall.
Organelles (organelles) are permanent specialized structures in the cells of living organisms. Each organoid performs certain functions that are vital for the cell. Organoids are opposed to temporary cell inclusions that appear and disappear in the process of metabolism.
Nanomotors were driven by ultrasonic waves, and the direction of motion was set using a magnet. Scientists also found that nanomotors can move independently of each other, which is very important for future practical use.
Autonomous movement can help nanomotors selectively destroy cells. For example, if you want to use them to search and destroy cancer cells, it will be much better if they can move independently than if a whole mass of nanomotors moves in one direction. <...> The ability of nanomotors to influence living cells opens up enormous prospects for medicine. Ideally, nanomotors will one day be able to travel inside the human body, communicate with each other and perform various types of diagnostics and treatments. There are many different ways to apply this technology in business, and our discovery has propelled us forward.
Scientists were able to place tiny synthetic engines inside living human cells and control their movement using ultrasonic and magnetic waves.
A group of biochemists and bioengineers from the University of Pennsylvania (Penn State University) for the first time was able to place microscopic synthetic engines inside living human cells and using ultrasonic and magnetic waves to control their movement.
These tiny engines were first developed by scientists ten years ago. Until now, nanomotors have not been studied on living human cells - only in laboratory conditions, using equipment.
No one has ever seen how these nanomotors move, how they affect the structures within cells, and how living cells show an internal mechanical response. Our study is a vivid proof that using biological nanomotors can be used to study cell biology in a new way. We could use these nanomotors to treat cancer and other diseases by mechanically acting on the cells from the inside. Also, such devices in the future will be able to deliver drugs non-invasively directly to the tissues and even perform the tasks of intracellular surgery.
- Tom Malluk, professor of materials science, chemistry and physics
Microscopic synthetic engines made from metal particles (gold and ruthenium) are similar in shape to a rocket. They can move inside the cells and break the cell membrane - if necessary.
Our first generation engines operated on toxic fuels, and besides, they were not able to move in biological fluid, so there was no way to study them inside human cells. This limitation was a serious problem.
- Tom Malluk
Soon, Mallouk, along with the French physicist Mauricio Hoyos (Mauricio Hoyos) found that using ultrasonic waves nanomotors can be activated.
During the experiments, scientists placed nanomotors in human HeLa cells.
HeLa is a line of "immortal" cells that is obtained from a cancer of the cervix. Unlike ordinary cells with a Hayflick limit — the boundary of the number of divisions of somatic cells — HeLa cells can divide an infinite number of times.
Nanomotors placed in HeLa cells moved along the cell tissue, guided by ultrasonic waves. At low ultrasound power, nanomotors moved very slowly, with minimal effect on the cell. And with an increase in the power of ultrasound and, accordingly, the speed of the nanomotors, they collided with organelles, mixing the contents of the cell, or pierced the cell wall.
Organelles (organelles) are permanent specialized structures in the cells of living organisms. Each organoid performs certain functions that are vital for the cell. Organoids are opposed to temporary cell inclusions that appear and disappear in the process of metabolism.
Nanomotors were driven by ultrasonic waves, and the direction of motion was set using a magnet. Scientists also found that nanomotors can move independently of each other, which is very important for future practical use.
Autonomous movement can help nanomotors selectively destroy cells. For example, if you want to use them to search and destroy cancer cells, it will be much better if they can move independently than if a whole mass of nanomotors moves in one direction. <...> The ability of nanomotors to influence living cells opens up enormous prospects for medicine. Ideally, nanomotors will one day be able to travel inside the human body, communicate with each other and perform various types of diagnostics and treatments. There are many different ways to apply this technology in business, and our discovery has propelled us forward.
У записи 24 лайков,
10 репостов.
10 репостов.
Эту запись оставил(а) на своей стене Лили Синадзугава
