Nghiên cứu Y - Dược Thứ ba, ngày 30/4/2024

Các nhà nghiên cứu tạo ra các tế bào nhân tạo hoạt động như tế bào sống

Các nhà nghiên cứu sử dụng các phương pháp cải tiến để xây dựng các tế bào chức năng, thu hẹp khoảng cách giữa vật liệu tổng hợp và vật liệu sống.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Chemistry , nhà nghiên cứu Ronit Freeman của UNC-Chapel Hill và các đồng nghiệp của cô mô tả các bước họ thực hiện để thao tác DNA và protein - những khối xây dựng thiết yếu của sự sống - để tạo ra các tế bào trông và hoạt động giống như các tế bào trong cơ thể. . Thành tựu này, lần đầu tiên trong lĩnh vực này, có ý nghĩa đối với những nỗ lực trong y học tái tạo, hệ thống phân phối thuốc và các công cụ chẩn đoán.

Freeman, người có phòng thí nghiệm thuộc Khoa Khoa học Vật lý Ứng dụng của Trường Cao đẳng Khoa học và Nghệ thuật UNC, cho biết: “Với khám phá này, chúng tôi có thể nghĩ đến các loại vải hoặc mô kỹ thuật có thể nhạy cảm với những thay đổi trong môi trường và hoạt động theo những cách năng động”.

Các tế bào và mô được tạo thành từ các protein kết hợp với nhau để thực hiện các nhiệm vụ và tạo nên cấu trúc. Protein rất cần thiết để hình thành bộ khung của tế bào, được gọi là bộ xương tế bào. Không có nó, tế bào sẽ không thể hoạt động được. Bộ khung tế bào cho phép các tế bào trở nên linh hoạt cả về hình dạng lẫn khả năng phản ứng với môi trường của chúng.

Không sử dụng protein tự nhiên, Phòng thí nghiệm Freeman đã tạo ra các tế bào có bộ khung tế bào chức năng có thể thay đổi hình dạng và phản ứng với môi trường xung quanh. Để làm điều này, họ đã sử dụng công nghệ peptide-DNA có thể lập trình mới để điều khiển các peptide, khối xây dựng của protein và tái sử dụng vật liệu di truyền để phối hợp với nhau để tạo thành bộ khung tế bào.

Freeman nói: “DNA thường không xuất hiện trong khung tế bào. “Chúng tôi đã lập trình lại các chuỗi DNA để nó hoạt động như một vật liệu kiến ​​trúc, liên kết các peptide lại với nhau. Khi vật liệu được lập trình này được đặt vào một giọt nước, các cấu trúc sẽ hình thành.”


Khả năng lập trình DNA theo cách này có nghĩa là các nhà khoa học có thể tạo ra các tế bào để phục vụ các chức năng cụ thể và thậm chí tinh chỉnh phản ứng của tế bào với các tác nhân gây căng thẳng bên ngoài. Mặc dù các tế bào sống phức tạp hơn các tế bào tổng hợp do Phòng thí nghiệm Freeman tạo ra nhưng chúng cũng khó dự đoán hơn và dễ bị tổn thương hơn trước các môi trường thù địch, như nhiệt độ khắc nghiệt.

Freeman cho biết: “Các tế bào tổng hợp ổn định ngay cả ở nhiệt độ 122 độ F, mở ra khả năng sản xuất các tế bào có khả năng phi thường trong môi trường thường không phù hợp với cuộc sống con người”.

Thay vì tạo ra những vật liệu có thể tồn tại lâu dài, Freeman cho biết những vật liệu của họ được tạo ra để thực hiện nhiệm vụ - thực hiện một chức năng cụ thể và sau đó tự sửa đổi để phục vụ một chức năng mới. Ứng dụng của chúng có thể được tùy chỉnh bằng cách thêm các thiết kế peptide hoặc DNA khác nhau để lập trình tế bào trong các vật liệu như vải hoặc khăn giấy. Những vật liệu mới này có thể tích hợp với các công nghệ tế bào tổng hợp khác, tất cả đều có những ứng dụng tiềm năng có thể cách mạng hóa các lĩnh vực như công nghệ sinh học và y học.

Freeman nói: “Nghiên cứu này giúp chúng tôi hiểu được điều gì tạo nên sự sống. “Công nghệ tế bào tổng hợp này sẽ không chỉ cho phép chúng ta tái tạo những gì thiên nhiên làm mà còn tạo ra những vật liệu vượt trội hơn sinh học.”

Nguồn Đại học Bắc Carolina
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact.thuocbietduoc@gmail.com