Исследователи изучают жизнь магнитных наночастиц в клетках

[19459007

Магнитные наночастицы широко используются в биоинженерии и клеточной визуализации тканей, однако то, что происходит с ними внутри стволовых клеток, в конечном счете, до сих пор не документировано. Ученые из CNRS, Университета Сорбонны и университетов Paris Diderot и Paris 13 продемонстрировали значительную деградацию этих наночастиц, после чего в некоторых случаях происходит «намагничивание» клеток. Это явление является признаком биосинтеза новых магнитных наночастиц из железа разряжается во внутриклеточной среде в результате деградации исходных наночастиц. Об этом сообщается в PNAS 11 февраля 2019 года. Это исследование может объяснить наличие «естественного» магнетизма в клетках человека и помочь ученым визуализировать новые инструменты для наномедицины, благодаря этому магнетизму, образованному самими клетками.

© Лаборатория MSC (CNRS / Университет Парижа Дидро)
[1945901]]

Магнитные наночастицы играют решающую роль в современной наномедицине: они служат диагностическими агентами для визуализации, лекарственными препаратами, тепловыми противораковыми агентами и тканеинженерными агентами. Вопрос об их судьбе в клетках после того, как они выполнили свою терапевтическую роль, не был должным образом понят.

Для отслеживания прохождения этих наночастиц в клетках ученые из Комплексов Laboratoire Matière и Systèmes (CNRS / Université Paris Diderot) и Laboratoire de Recherche Vasculaire Translationnelle (INSERM / Université Paris Diderot / Université Paris 13) в сотрудничестве с Исследователи из Университета Сорбонны разработали новый подход к наномагнетизму в живых системах: сначала они интегрировали магнитные наночастицы in vitro в стволовые клетки человека. Затем они оставили их для разделения и формирования в течение одного месяца, чтобы отслеживать их в течение длительного времени во внутриклеточной среде и проверять их изменения.

Отслеживая «магнитный отпечаток» этих наночастиц в клетках, ученые продемонстрировали, что они сначала деградируют (снижается намагниченность клетки) и выделяют железо во внутриклеточную среду. Впоследствии это «свободное» железо хранилось в немагнитной форме в ферритине, белке, ответственном за хранение железа, или служило основой для биосинтеза новых магнитных наночастиц в клетке.

Этот случай, как говорят, имеет место у некоторых бактерий, но такой биосинтез никогда не наблюдался в клетках млекопитающих. Это может объяснить существование магнитных кристаллов у людей, видимых в клетках различных органов, главным образом головного мозга. Кроме того, это накопление железа в магнитной форме также может служить для «детоксикации» клетки в течение длительного времени, чтобы сбалансировать дополнительное железо. С точки зрения наномедицины, этот биосинтез прокладывает путь к перспективе чисто биологической магнитной маркировки в клетках.

Source link