10:18 2024-04-09 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cu apăsarea unui comutator: Modelarea celulelor cu lumină

_ Prin apăsarea unui comutator: modelarea celulelor cu lumină

Imaginați-vă că aprindeți o lumină și puteți înțelege și controla dinamica interioară a unei celule. Aceasta este ceea ce a reușit grupul Dimova: prin strălucirea luminilor de diferite culori pe replici ale celulelor, acestea au modificat interacțiunile dintre elementele celulare. Controlul acestor interacțiuni complexe ne permite să livrăm medicamente specifice direct în celule. Și, prin apăsarea unui comutator, am putea ajusta sau chiar inversa această livrare, revoluționând potențial tratamentul celulelor într-un mod inteligent, precis și non-invaziv.

Celulele sunt elementele de bază ale corpului nostru și sunt organizate în componente mai mici, fiecare având o funcție specializată. Majoritatea acestor componente sunt învăluite de o membrană protectoare formată din grăsimi, cu excepția condensatelor biomoleculare. Aceste picături minuscule și dinamice pregătesc celula pentru un răspuns rapid la stres prin adunarea și organizarea moleculelor de reparare (printre alte funcții).

Rumiana Dimova și echipa ei de la Institutul Max Planck de Coloizi și Interfețe studiază numeroasele și complexele moduri în care condensații interacționează cu membranele și modul în care acestea afectează forma și structura celuilalt. În cea mai recentă lucrare, publicată în Advanced Science, cercetătorii s-au concentrat asupra procesului de endocitoză. Acesta este modul în care o celulă își înfășoară membrana exterioară în jurul nutrienților sau agenților patogeni pentru a-i „mânca”.

Cercetătorii și-au proiectat propriile versiuni simplificate de celule realizate în laborator - numite vezicule gigantice - pentru a simula procesele celulare și analizați-le la microscop. Au introdus grăsimi care reacționează la lumină („lipide fotocomutabile”). Dimova și echipa ei au observat modul în care membranele s-au comportat atunci când sunt expuse la lumină de diferite culori: și-au schimbat dimensiunea și au declanșat diverse interacțiuni cu condensul.

„Când strălucim cu ultraviolete o membrană, aceasta crește și” înghite condensurile”, explică Agustín Mangiarotti. „Și, de asemenea, putem inversa procesul prin trecerea la lumină albastră”, adaugă Mina Aleksanyan, „astfel încât membrana să se micșoreze, expulzând condensul.”

Potențialul terapeutic al acestei cercetări este imens. Utilizarea combinată a veziculelor gigantice și a luminii ar putea reprezenta un tratament medical neinvaziv pentru controlul dinamicii celulare.

Lumina este ieftină și durabilă. Și pentru că veziculele gigantice sunt sintetice (fabricate într-un laborator), oamenii de știință le pot folosi pentru a sonda mai multe dinamici fără a recurge la culturi de celule din organisme vii. Veziculele gigantice sunt, de asemenea, biomimetice - construite din molecule găsite în corpul uman, cum ar fi grăsimi și proteine. Sunt ca niște capsule minuscule care pot transporta medicamente și apoi fuzionează organic cu celulele.

„Acum știm că prin modularea luminii putem controla modul în care veziculele modelează mediul interior al unei celule, ceea ce ar putea ajuta la tratarea tulburărilor celulare. . Este ca și cum ai putea sculpta o celulă din interior apăsând un întrerupător de lumină”, conchide Dimova.

(Fluierul)

Inapoi