Ученые используют ближний инфракрасный свет и ДНК-наноустройство для наведения стволовых клеток на рану

Представьте, что у врачей есть пульт дистанционного управления, который они могут использовать, чтобы подвести собственные клетки пациента к ране, чтобы ускорить процесс заживления.

Исследователи могут направлять стволовые клетки (подобные тем, что на иллюстрации выше) к травме, используя ближний инфракрасный свет и инъецированная ДНК наноустройство. (Изображение предоставлено: Juan Gaertner / Shutterstock.com)

Такое устройство все еще далеко от реальности, однако, ученые описали в журнале ACS Nano Letters что сделали ключевой начальный шаг: они использовали ближний инфракрасный свет и инъекционное ДНК-наноустройство, чтобы направлять стволовые клетки в рану, которые помогли в восстановлении мышечной ткани у мышей.

Сложные сигнальные пути синхронизируют клеточные действия, такие как пролиферация, движение и даже смерть. Например, когда сигнальные молекулы прикрепляются к белкам, известным как рецепторные тирозинкиназы, на поверхности клетки, они стимулируют рецепторы к спариванию и фосфорилированию друг друга. Этот процесс может вызвать другие белки, которые в конечном итоге приводят к движению или росту клетки.

Хонг-Хуэй Ван, Чжоу Не и его партнеры сомневались, смогут ли они установить наноустройство для клеток, которые бы перемонтировали эту систему, активируя рецепторы ближним инфракрасным светом, а не сигнальными молекулами. Ученые выбрали ближний инфракрасный свет, поскольку он может проникать в живые ткани, в отличие от видимого или ультрафиолетового света. Группа нацелена на рецепторную тирозинкиназу, известную как MET, которая важна для заживления ран.

Ученые разработали молекулу ДНК, которая может присоединяться к двум рецепторам МЕТ одновременно, связывая их вместе и стимулируя их. Чтобы система реагировала на свет, исследователи связали множество копий последовательности ДНК с золотыми наностержнями. При облучении ближним инфракрасным светом наностержни нагреваются и выделяют ДНК, чтобы она могла активировать рецепторы.

Ученые внедрили связанные с ДНК наностержни золота мышам в поврежденной области и на несколько минут осветили на мышах ближний инфракрасный свет. Через три дня большее количество мышечных стволовых клеток переместилось в рану у обработанных мышей по сравнению с таковыми у необработанных мышей. У обработанных мышей также наблюдались улучшенные признаки регенерации мышц по сравнению с контрольными мышами.

Исследователи отмечают финансирование со стороны Национального фонда естественных наук Китая, Национального крупного научно-технического проекта, Программы молодых талантливых талантов на десять тысяч талантов, Программы исследований и изобретений в ключевых областях провинции Хунань и Национальных институтов Здоровье.

Source link