Úttörő eredmény: félvezető nanohuzalokon tenyésztettek sejteket

Dán kutatók áttörést értek el a nanotechnológia biológiai alkalmazásában. Az általuk kifejlesztett módszerrel egyedi sejtek reakcióit lehet vizsgálni. Az új eljárást többek közt a gyógyszerkutatásban lehet majd hasznosítani.

Félvezető anyagból álló nanohuzalok pásztázó elektronmikroszkópos képe

Ahhoz, hogy valódi képet nyerhessünk azokról a folyamatokról és eseményekről, amelyek egy módosítatlan élő sejtben zajlanak, a szondázó technikáknak nem károsítóknak, nem invazívaknak és valós idejűeknek kell lenniük. A kis méretek miatt a sejteknél használt illesztésekhez ideálisak a nanoszálak, a nanohuzalok és a szén nanocsövek, mivel ezek képesek úgy áthatolni a sejthártyán, hogy ne okozzanak komoly károsodást.

Karen Martinez, a Koppenhágai Egyetem idegtudományi és farmakológiai tanszékének biológusa, az egyetem BioNano csoportjának vezetője négy éve kezdett abba a kutatásba, amelyet most siker koronázott. A kutatónő csoportjának sikerült a hagyományosan elektronikus eszközöknél használt nanoméretű anyagokat és eljárásokat egyedi élő sejtekkel összekapcsolnia úgy, hogy a sejtek közben megőrizték működőképességüket. A sejtek félvezetőkből álló kis függőleges tűk "szőnyegén", úgynevezett nanohuzalokon tenyésznek.

Nanohuzalpárnán fekvő emberi embrionális vesesejtek mesterségesen színezett pásztázó elektronmikroszkópos képe

A sűrűn egymás mellett álló indium-arzenid nanohuzalok átmérője nagyjából 100 nanométer (azaz a milliméter tízezred része). Erre a "szöges ágyra" helyezik a vizsgálandó élő sejteket, jelen kutatásban emberi embrionális vesesejteket és patkány embrionális idegsejteket. Ez egy sejt-nanohuzal interfészt hoz létre anélkül, hogy külső erőt alkalmaznának. A sejtek több napig életben maradnak, és megőrzik működőképességüket, ami lehetővé teszi a hosszú távú sejtfolyamatok tanulmányozását.

Karen Martinez nagy jövőt jósol az eljárásnak. A kutatónő szerint a módszert felhasználhatja majd például a gyógyszeripar különféle betegségek - neurológiai problémák, rák és szívbetegségek - gyógyítására kifejlesztett, akár személyre szabott gyógyszerek tesztelésére. Az eljárással közvetlenül megfigyelhetővé válik, miként hatnak a különféle anyagok az egyes sejtekre. Az eljárásnak a mindennapi gyakorlatba való átültetéséig azonban még rengeteg munkát kell elvégezni.

Magyarok és nanotechnológia

A "nano" görög eredetű szó, jelentése törpe. 1 nanométer = 10^-9 méter, azaz a nanométer a méter egymilliárdod része. A nanotechnológia olyan eljárásokkal dolgozik, melyeknek segítségével ilyen apró objektumokat lehet előállítani. A nanotechnológia legfontosabb vívmánya, hogy általa képesek vagyunk az anyagot lényegében atomonként, molekulánként összerakni, s ilyen módon különleges tulajdonságú anyagokat tudunk előállítani: megkarcolhatatlan autófestéket, szabályozható fényáteresztésű napszemüveget, antibakteriáis hatású csempefugát stb. Néhány hazai eredmény:

Kutyákon tesztelik az új magyar csípőprotézist

Jól vizsgázott az új, magyar fejlesztésű nanofertőtlenítőszer

Magyar kutatók új módszere ételmérgezések ellen