如何在不干擾細(xì)胞代謝過程的情況下在細(xì)胞中安裝新功能？慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)和helmholtzzentrumnchen的團隊改變了哺乳動物細(xì)胞，因此他們形成了一個可以進行隔離反應(yīng)的人工隔間，從而可以檢測組織深處的細(xì)胞并進行操作。有一個磁場。
TUM分子成像教授、helmholtzzentrummunchen研究團隊負(fù)責(zé)人Gil Westmeyer教授和他的團隊通過將產(chǎn)生細(xì)菌蛋白的遺傳信息引入人體細(xì)胞，即所謂的封裝蛋白，實現(xiàn)了這一目標(biāo)。進入納米球。這種方法使研究人員能夠在哺乳動物細(xì)胞中創(chuàng)建小的、獨立的空間人工細(xì)胞區(qū)室。
具有新屬性的保護區(qū)
微球的優(yōu)點是對細(xì)胞無毒，內(nèi)部可以發(fā)生酶促反應(yīng)，不會干擾細(xì)胞的代謝過程。這項研究的第一作者費利克斯西格蒙德解釋說：“這個系統(tǒng)的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是，我們可以通過基因控制哪些蛋白質(zhì)，如熒光蛋白或酶，被包裹在納米球內(nèi)部。"因此，我們可以在空間中分離過程，并為細(xì)胞提供新的特征."
然而，納米球也有對韋斯特梅爾團隊特別重要的自然屬性：它們可以吸收鐵原子，并以這樣的方式處理它們，即它們保留在納米球中，而不會破壞細(xì)胞的過程。這種孤立的鐵生物礦化使粒子和細(xì)胞都具有磁性。韋斯特梅爾解釋說：“通過使細(xì)胞具有磁性來使其可見和可控是我們的長期研究目標(biāo)之一。含鐵納米隔室正在幫助我們朝著這個目標(biāo)邁出一大步?！?
磁性和實用性
特別是，這將使使用不同成像方法觀察細(xì)胞變得更加容易：也可以使用不損傷組織的方法在深層觀察磁性細(xì)胞，例如磁共振成像(MRI)。在菲利普埃爾德曼博士和馬克斯普朗克生物化學(xué)研究所的于爾根普利茨科教授的合作下，該團隊還可以證明納米球在高分辨率低溫電子顯微鏡下也是可見的。這一特性使它們能夠用作基因報告基因，可以在電子顯微鏡中直接標(biāo)記細(xì)胞特征或細(xì)胞狀態(tài)，類似于光學(xué)顯微鏡中常用的熒光蛋白。此外，還有其他優(yōu)點：磁性細(xì)胞可以通過磁場進行系統(tǒng)引導(dǎo)，使其與其他細(xì)胞進行分類和分離。
可用于細(xì)胞治療。
人工細(xì)胞隔室的一種可能的未來用途是，例如，細(xì)胞免疫療法，其中免疫細(xì)胞被遺傳修飾，使得它們可以選擇性地破壞患者的癌細(xì)胞。通過在細(xì)胞中操作新的納米隔室，未來有可能通過非侵入性成像方法更容易地定位細(xì)胞。“有了模塊化的納米隔間，我們還可以為轉(zhuǎn)基因細(xì)胞提供新的代謝途徑，使它們更加有效和強大，”韋斯特梅爾解釋說?！笆紫龋谂R床前模型中必須克服許多障礙，但在哺乳動物細(xì)胞中遺傳控制模塊化反應(yīng)血管的能力對這些方法非常有幫助。”
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