Учёные США и Китая создали эритроциты, которые продемонстрировали все самые важные свойства настоящих, а также парочку новых трюков. Таких малышей можно будет использовать не только для транспортировки кислорода и лекарств, но и для выявления токсинов.
Красные кровяные клетки обеспечивают тело кислородом, перенося его из лёгких к тканям. Без них не может жить ни один организм, награждённый природой особым видом ткани - кровью. Да, кровь - это жидкая соединительная ткань организма. Она представляет собой плазму и взвешенные в ней клетки (эритроциты, тромбоциты и лейкоциты).
Роль красных кровяных клеток, или эритроцитов, сложно переоценить. Ведь Исследователи из Университета Нью-Мехико, Национальных лабораторий Сандия и Южно-китайского технологического университета попробовали воспроизвести эритроциты в стенах лаборатории.
Для начала они взяли настоящие эритроциты, выделенные из донорской крови. Клетки покрыли тонким слоем оксида кремния (SiO2). Поверх него учёные расположили два слоя полимеров с положительными и отрицательными зарядами. Затем SiO2 был удалён, а поверхность полученных искусственных эритроцитов покрыли естественными для красных кровяных клеток мембранами.
В итоге исследователями были получены клетки, мало чем отличающиеся от своих природных аналогов с точки зрения механических и биологических свойств. У них были такие же размеры и форма, электрический заряд и белки поверхности.
Искусственный эритроцит выглядит совсем как настоящий.
Иллюстрация American Chemical Society.
Когда искусственные эритроциты внедрили в искусственное же кровяное русло (микрофлюидное устройство с тончайшими "капиллярами"), они смогли пройти по сосудам, даже если их просвет был меньше первоначального диаметра клеток.
Кроме того, эксперимент на животных (цыплятах и мышах) показал, что искусственные красные клетки крови циркулировали в их организме на протяжении 48 часов. При этом не было выявлено никаких токсических эффектов от внедрения таких "обманщиков".
Позднее исследователи также показали, что полученные в лаборатории эритроциты могут переносить различные грузы: гемоглобин, антираковые и чувствительные к токсинам соединения, и даже магнитные наночастицы.
Последние позволяют манипулировать искусственными клетками и перебрасывать их из одной части организма в другую в случае необходимости.
Искусственным клеткам в организме найдётся самая разнообразная работа. Перевод 33Live.RuРу.
Иллюстрация Wei Zhu, Jeffrey Brinker et al./ ACS Nano, 2020.
Статья, подробнее рассказывающая о разработке, была опубликована в журнале ACS Nano.
В дальнейшем команда планирует более тщательно изучить полученные клетки и подготовить их к испытаниям на людях.
К слову, за перенос эритроцитами кислорода отвечает гемоглобин, связывающий и отпускающий молекулы живительного газа. Ранее 33Live.RuРу рассказывали об исследовании, в котором учёные попытались воспроизвести эволюцию этого крайне важного белка.
Кроме того, мы сообщали о попытках учёных создать искусственные аналоги крови и необычном происшествии, когда кровь жительницы США стала голубой после приёма обычного обезболивающего.
