Пипетки с нанотрубками для точной работы внутри клеток
Исследователи из Инженерного колледжа Университета Дрексела разработали пипетки с наконечниками из углеродных нанотрубок (CNT). Этот инструмент может стать ключевым для in-situ секвенирования ДНК и целевой доставки лекарств к конкретным органеллам внутри живой клетки.
Суть разработки:
- Пипетка позволяет не просто вводить жидкости в клетку, но и точечно воздействовать на её конкретные области (органеллы).
- Углеродная нанотрубка служит каналом для переноса жидкостей, соединяя макромир инструмента с наномасштабом внутриклеточных процессов.
- Диаметр нанотрубок меньше размера некоторых клеток, что позволяет вводить микроскопические дозы веществ.
Потенциальное применение:
- In-situ секвенирование ДНК: изучение ДНК непосредственно внутри живой клетки в её естественном окружении, без извлечения и повреждения ткани.
- Таргетная доставка лекарств: вместо «затопления» всей клетки препаратом можно исследовать его взаимодействие и эффекты в конкретных её регионах.
Технология и испытания:
- В статье в Applied Physics Letters (2007) описано, как зонды, собранные с помощью магнитного поля, успешно прокалывали мембраны клеток почки собаки.
- Наблюдалась незначительная деформация клетки, даже после 20-минутного нахождения зонда внутри и его извлечения.
- Наконечник демонстрировал механическую прочность, достаточную для инъекции, и способность переносить жидкость.
Создание пипетки:
- Углеродные нанотрубки, полученные методом химического осаждения из паровой фазы, покрывали магнитными наночастицами.
- Раствор магнитных CNT и оптического клея вводили в стеклянную пипетку.
- С помощью внешнего магнитного поля нанотрубки выравнивали, а клей полимеризовали УФ-светом, фиксируя наконечник.
Следующие шаги: Усовершенствование процесса изготовления для увеличения выхода годных изделий, демонстрация магнитного управления наконечником и применение пипеток в биологических и медицинских исследованиях.