Synthetische rote Blutkörperchen imitieren natürliche diejenigen, und haben neue Fähigkeiten

Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) nehmen Sauerstoff aus den Lungen und liefern sie an den Geweben des Körpers. Diese scheibenförmigen Zellen enthalten Millionen von Molekülen von Hämoglobin, ein eisenhaltiges Protein, das Sauerstoff bindet. RBCs sind sehr flexibel, was sie durch winzige Kapillaren quetschen können und dann wieder in ihre ursprüngliche Form zurückprallen. Die Zellen enthalten auch Proteine ​​auf ihrer Oberfläche, die es ihnen ermöglichen, durch die Blutgefäße für eine lange Zeit zu zirkulieren, ohne durch Immunzellen geschluckt werden. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker und Kollegen wollten künstliche rote Blutkörperchen machen, die ähnlichen Eigenschaften wie natürlich diejenigen hatten, sondern dass auch neue Arbeitsplätze wie therapeutische Arzneimittelabgabe, magnetische Ausrichtung und Toxinnachweis durchführen kann.

Die Forscher die Zellen durch synthetische erste Beschichtung aus gespendeten menschlichen roten Blutkörperchen mit einer dünnen Schicht aus Siliciumdioxid. Sie geschichtete und positiv und negativ in dem Polymeren Siliciumdioxid-RBCs aufgeladen und dann das Silica weggeätzt, die Herstellung von flexiblen Repliken. Schließlich die Oberfläche der Repliken mit natürlichen RBC-Membranen das Team beschichtet. Die künstlichen Zellen waren ähnlich in Größe, Form, Ladung und Oberflächenproteinen zu natürlichen Zellen, und sie konnten durch Modell Kapillaren quetschen, ohne ihre Form zu verlieren. Bei Mäusen dauerte die synthetische RBCs für mehr als 48 Stunden, ohne beobachtbare Toxizität. Die Forscher luden die künstlichen Zellen entweder mit Hämoglobin, ein Anti-Krebs-Medikamente, ein Toxin-Sensor oder magnetischer Nanopartikel nachweisen, dass sie Ladungen tragen konnten. Das Team zeigte auch, dass die neuen roten Blutkörperchen als Lockvögel für ein bakterielles Toxin wirken könnten. Zukünftige Studien werden das Potenzial der künstlichen Zellen in medizinischen Anwendungen, wie zum Beispiel Krebstherapie und Toxin Biosensor erforschen, sagen die Forscher.

Die Autoren erkennen an der Finanzierung von der Air Force Office of Scientific Research Laboratory Directed Research & Development Program an den Sandia National Laboratories, dem Department of Energy Office of Science, der National Institutes of Health und der National Natural Science Foundation of China.