Badanie złotych cząsteczek na rzecz manipulacji komórkowej
Rozwijająca się dziedzina nanonauki nieprzerwanie dostarcza innowacyjnych rozwiązań wykorzystujących cząsteczki o rozmiarze od 1 do 100 nanometrów. Zdolność złota do silnego pochłaniania promieniowania laserowego i przekształcania go w ciepło sprawia, że nanocząsteczki tego pierwiastka doskonale sprawdzają się w szeregu zastosowań biologicznych. Własność tę wykorzystano, umieszczając nanocząsteczki w zawiesinie umożliwiającej selektywne niszczenie komórek rakowych oraz molekularną dysocjację nici DNA. Finansowany ze środków UE projekt MULTI-PGNAS ("Multifunctional photothermal gold nanoarrays for cellular manipulation") miał na celu wykorzystanie tej technologii dzięki stworzeniu światłoczułych podłoży do manipulowania in vitro łączącymi się komórkami. Nanocząsteczki złota umieszczono na szkiełkach i pokryto peptydami wiążącymi integryny, służącymi jako miejsce łączenia się komórek, naśladujące warunki in vivo. Naukowcy posłużyli się laserem, aby wyregulować ilość uwalnianej energii cieplnej i kontrolować migrację komórek. Co istotne, opublikowane w fachowym czasopiśmie (ACS Nano, 2012, 6 (8), str. 7227–7233, DOI: 10.1021/nn302329c) badanie pokazuje, że komórki dostosowują swoje zachowanie w zależności od miejscowej temperatury. Po ogrzaniu okolic błony i ściany komórkowej lokalne ciepło pełni rolę zapory uniemożliwiającej komórce tworzenie nowych miejsc łączenia się. Dzięki temu naukowcy mogli kontrolować kierunek migracji komórek i blokować ją, tak jak pokazano na powyższej ilustracji. Technologia MULTI-PGNAS ma ogromny potencjał w zakresie zastosowania w badaniach podstawowych, takich jak układy lab-on-chip i różne urządzenia biologiczne, w których wykorzystuje się uwalnianie i transport takich obiektów jak komórki czy cząsteczki biologiczne. Kolejnym celem stojącym przed uczestnikami projektu MULTI-PGNAS jest poznanie mechanizmów kontrolowania wytwarzania ciepła w skali nano, które mogą otworzyć nowe możliwości w zakresie nanochemii, uwalniania leków czy mikrofluidyki.
