سلول غشاء بر روی یک تراشه " می تواند با سرعت بالا غربالگری مواد مخدر نامزدها برای COVID-19

محققان توسعه داده اند یک سلول انسان 'غشاء بر روی یک تراشه است که اجازه می دهد تا نظارت مستمر از نحوه مقابله با مواد مخدر و عوامل عفونی در تعامل با سلول های ما و ممکن است به زودی مورد استفاده برای آزمون دارویی بالقوه نامزد COVID-19.

محققان از دانشگاه کمبریج دانشگاه کرنل و دانشگاه استنفورد می گویند دستگاه خود را می تواند تقلید هر نوع سلول--باکتریایی انسانی و یا حتی تخریب سلول های دیواره گیاهان. تحقیقات خود را به تازگی چرخد و به چه COVID-19 حملات بشر غشای سلولی و از همه مهمتر, چگونه آن را می تواند مسدود شود.

این دستگاه تشکیل شده بر روی تراشه در حالی که حفظ جهت گیری و عملکرد غشای سلولی شده اند و با موفقیت مورد استفاده برای نظارت بر فعالیت کانال های یونی, یک کلاس از پروتئین در سلول های انسانی که هدف از بیش از 60 درصد از تایید دارو. نتایج منتشر شده در دو اخیر مقالات در لانگمير و ACS Nano.

غشای سلولی نقش مرکزی در بیولوژیکی سیگنالینگ و کنترل همه چیز از درد به عفونت توسط یک ویروس اقدام به عنوان دروازه بان بین یک سلول و جهان خارج است. این تیم مجموعه ای را به ایجاد یک سنسور است که حفظ تمام جنبه های حیاتی از یک غشاء سلول--ساختار سیالیت و کنترل بیش از یون جنبش--بدون وقت گیر و مراحل مورد نیاز برای نگه داشتن یک سلول زنده است.

این دستگاه با استفاده از یک تراشه الکترونیکی برای اندازه گیری هر گونه تغییر در یک غشای پوشاننده استخراج شده از یک سلول را قادر می سازد دانشمندان با خیال راحت و به راحتی درک کنند که چگونه سلول تعامل با جهان خارج است.

دستگاه ادغام غشای سلولی با انجام پلیمر الکترود و ترانزیستور است. برای تولید در تراشه غشاء کرنل تیم اول بهینه سازی یک فرایند برای تولید غشاء از سلول های زنده و سپس کار با کمبریج تیم coaxed آنها را بر روی پلیمری الکترود در راه است که حفظ تمام قابلیت های خود را. هیدراته انجام پلیمرها ارائه بیشتر "طبیعی" محیط زیست برای غشای سلولی و قوی اجازه می دهد تا نظارت از عملکرد غشاء.

استنفورد تیم بهینه سازی پلیمری الکترود برای نظارت بر تغییرات در غشاء است. دستگاه دیگر متکی بر سلول های زنده که اغلب از لحاظ فنی به چالش کشیدن برای زنده نگه داشتن و نیاز به قابل توجه و اندازه گیری می تواند بیش از مدت زمان طولانی.

"از آنجا که غشای تولید شده از سلول های انسانی آن را مانند در اختیار داشتن یک بیوپسی که سلول های سطحی - ما باید تمام مواد خواهد بود که در حال حاضر از جمله پروتئین ها و لیپیدها اما هیچ یک از چالش های استفاده از سلول های زنده گفت:" دکتر سوزان دانیل دانشیار شیمیایی و biomolecular engineering در کرنل و نویسنده ارشد این لانگمير کاغذ.

"این نوع نمایش است که به طور معمول انجام شده توسط صنعت داروسازی با سلول های زنده اما ما دستگاه را فراهم می کند آسان تر جایگزین" گفت: Dr Róisín اونز از کمبریج بخش مهندسی شیمی و بیوتکنولوژی و نویسنده ارشد این ACS Nano کاغذ. "این روش سازگار با high-throughput غربالگری و کاهش تعداد مثبت کاذب ساخت آن را از طریق به R&D خط لوله است."

"این دستگاه می تواند به عنوان کوچک که به اندازه یک سلول انسان و به راحتی ساخته شده در آرایه که اجازه می دهد تا ما را به انجام اندازه گیری های متعدد در همان زمان گفت:" دکتر Anna-Maria Pappa همچنین از کمبریج و مشترک اولین نویسنده در هر دو مقاله.

به تاریخ هدف از این پژوهش با حمایت مالی از ایالات متحده دفاع پروژه های تحقیقاتی سازمان (DARPA) بوده است تا نشان دهد که چگونه ویروس ها مانند آنفولانزا تعامل با سلول های. شرکت DARPA ارائه بودجه اضافی برای تست دستگاه اثربخشی غربالگری دارویی بالقوه نامزد COVID-19 در یک راه بی خطر و موثر.

با توجه به خطرات قابل توجهی درگیر پژوهشگران مشغول به کار در SARS-CoV-2 ویروس است که باعث COVID-19 دانشمندان در این پروژه تمرکز بر روی ساخت ویروس غشاء و آمیخته شدن آن با تراشه های. ویروس غشاء یکسان هستند به SARS-CoV-2 غشاء اما نمی حاوی اسید نوکلئیک ویروسی. این راه جدید مواد مخدر و یا آنتی بادی به خنثی کردن ویروس خوشه استفاده می شود که برای به دست آوردن ورود به سلول میزبان را می توان شناسایی. این کار است که انتظار می رود به جریان در 1 اوت.

"با این دستگاه ما در معرض مخاطره آمیز محیط کار برای مبارزه با SARS-CoV-2. دستگاه را با سرعت بالا نمایش از نامزد مواد مخدر و ارائه پاسخ به سوالات در مورد چگونه این ویروس کار می کند گفت:" دکتر هان-یوان لیو کرنل محقق و مشترک اولین نویسنده در هر دو مقاله.

کار آینده را به تمرکز بر روی پوسته پوسته شدن تولید این دستگاه در دانشگاه استنفورد و خودکار ادغام غشاء با چیپس و اعمال نفوذ fluidics تخصص از دانشگاه استنفورد PI ژوئن سانتیاگو است که به عضویت این تیم در ماه اوت است.

"این پروژه ادغام ایده ها و مفاهیم از آزمایشگاه در انگلستان کالیفرنیا و نیویورک و نشان داده شده است یک دستگاه است که با این نسخهها کار reproducibly در هر سه سایت. این یک مثال عالی از قدرت یکپارچه زیست شناسی و علم مواد در پرداختن به مشکلات جهانی گفت:" استنفورد منجر PI پروفسور آلبرتو Salleo.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.