Управление формой клеток с помощью света: новые биомедицинские возможности

Исследователи Массачусетского технологического института разработали новый метод, позволяющий изменять форму клеток под воздействием света. Этот метод был протестирован на клетках морских звезд, и ученые смогли добиться сокращения, растяжения и даже приведения клеток в квадратную форму. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Physics.

Основы технологии и механизм действия

Основу этого метода составляет специальный фермент, называемый GEF. Он запускает цепочку реакций, заставляющих клетку сокращаться и двигаться. Ученые разработали светочувствительную версию этого фермента и внедрили его в клетки морских звезд. Подтверждено, что можно изменять форму клеток, освещая определенные участки.

Эксперименты показали, что с помощью света можно управлять движением клеток с высокой точностью. Например, в зависимости от схемы освещения ученые смогли вызвать небольшие сокращения или большие волнообразные движения. Также было установлено, что можно запускать цепные реакции в клетке, направляя свет на одну точку. Это создает возможность изменять форму клетки без дополнительных вмешательств.

Новые возможности в биомедицине

Этот инновационный метод открывает новые возможности в области биомедицины. В будущем эта технология:

Может быть использована для создания программируемых клеток. Например, могут быть разработаны клеточные «пластыри», которые сокращаются под воздействием света и помогают заживлению ран.

Может быть применена для создания клеток-носителей лекарств. Такие клетки могут выделять лекарственные вещества только под воздействием определенного светового сигнала и в строго определенном месте.

Направления будущих исследований

Ученые планируют углубить исследование и изучить, как этот механизм работает в других клетках, включая человеческие клетки. По словам руководителя исследования Никты Фахри, это поможет лучше понять, как живые организмы формируются из одной клетки. Также этот метод предоставляет возможность развивать новые подходы в регенеративной медицине и тканевой инженерии.

Таким образом, возможность управления формой клетки с помощью света может стать значительным шагом вперед в области медицины и биологии. Ожидается, что эта технология предоставит новые инновационные решения для здоровья человека в ближайшем будущем.