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Zelluläre Rucksäcke zur Behandlung von Krebszellen

Zelluläre Rucksäcke zur Behandlung von Krebszellen

Ein Team von MIT-Ingenieuren hat Zellen mit winzigen "Rucksäcken" ausgestattet, mit denen sie Chemotherapeutika freisetzen, Tumore diagnostizieren oder Bausteine ​​für das Tissue Engineering werden können.

Michael Rubner, Direktor des MIT-Zentrums für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik und Hauptautor eines Artikels über die Arbeit, der am 5. November online in der Zeitschrift Nano Letters veröffentlicht wurde, glaubt, dass dies der Fall ist Zum ersten Mal ist es jemandem gelungen, ein solches synthetisches Pflaster an eine Zelle anzubringen.

Mit polymeren Rucksäcken können Forscher Zellen verwenden, um winzige Ladungen zu transportieren und ihre Bewegungen mithilfe von Magnetfeldern zu manipulieren. Da jedes Patch nur einen kleinen Teil der Zelloberfläche bedeckt, beeinträchtigt es weder die normalen Funktionen der Zelle noch verhindert es, dass diese mit der externen Umgebung interagiert.

"Das Ziel ist es, die Zelle so wenig wie möglich zu stören", sagte Robert Cohen, Professor für Chemieingenieurwesen am MIT und einer der Autoren der Arbeit.
Die Forscher arbeiteten mit B- und T-Zellen, zwei Arten von Immunzellen, die verschiedene Gewebe im Körper lokalisieren und angreifen können, einschließlich Tumoren, Infektionsstellen und lymphoiden Geweben. Ein Merkmal, das für eine gezielte Arzneimittel- oder Impfstoffabgabe ausgenutzt werden könnte.

Mit Chemotherapeutika beladene Zellrucksäcke könnten auf Tumorzellen abzielen, während mit einer Menge Kontrastmittel ausgestattete Zellen bei der Identifizierung von Tumoren helfen könnten, indem sie an von Krebszellen exprimierte Proteinmarker binden.

Es kann auch im Tissue Engineering angewendet werden. Diese Pflaster könnten es Forschern ermöglichen, Zellen in einem bestimmten Muster auszurichten, wodurch die Notwendigkeit einer Gewebestruktur entfällt.

Das Polymerpflastersystem besteht aus drei Schichten mit jeweils unterschiedlicher Funktion, die auf einer Oberfläche gestapelt sind. Die untere Schicht hält das Polymer an der Oberfläche, die mittlere Schicht enthält die Ladung und die obere Schicht fungiert als "Haken" zum Auffangen und Binden an die Zellen. Sobald die Schichten vorhanden sind, werden die Zellen in das System eingeführt, so dass sie über die Oberfläche fließen und an den Polymerhaken hängen bleiben. Das Pflaster wird dann von der Oberfläche gelöst, wodurch die Temperatur gesenkt wird, und die Zellen schweben mit den daran befestigten Rucksäcken davon.

Durch Beladen der Rucksäcke mit magnetischen Nanopartikeln können die Forscher die Zellbewegungen mithilfe eines Magnetfelds steuern.

Quelle: MIT


Video: Tumorbehandlung durch Strahlentherapie an der Strahlenklinik des Uni-Klinikums Erlangen (Oktober 2020).