Нанокристаллы научились проникать в клетки, подражая вирусам

Американские учёные представили способ доставки мониторинговых зондов в клетки. Разработка окажется особенно востребованной в таких терапевтических методах, как лечение стволовыми клетками, где требуется отслеживать состояние всего тела, используя неинвазивную визуализацию (к примеру, при МРТ).

Коллоидный полимерный вектор, несущий нанокристаллический груз, проникает в клетку тем же способом, что и вирус. Теперь его можно использовать для мониторинга жизнедеятельности клеток. (Иллюстрация RCS.)

Системы на основе традиционных наночастиц полагаются на зонды, проникающие в клетки в пассивном режиме, благодаря другим молекулам или обстоятельствам. Этот подход нельзя считать эффективным, поскольку зонды очень часто получают от ворот поворот ещё на стадии эндосом (переходного шлюза клетки, сортирующего молекулы и отправляющего большинство из них на переработку или просто выталкивающего назад к клеточной мембране в качестве мусора).

Решение проблемы нашла группа учёных из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (США) под руководством Бретта Хелмса. Предложено покрывать нанокристаллы зондов полимерным коллоидным вектором с одновременной модификацией этого полимера молекулами гуанидина и аминными группами, с тем чтобы получившаяся конструкция как можно больше напоминала вирус. Как и ожидали исследователи, вирусоподобные агрегаты обладали способностью исключительно быстро проникать в клетки, неся в себе нанокристаллический зонд в качестве груза. Кроме того, дальнейшие исследования показали, что покрытие защищало не только груз, но и сами клетки от возможных негативных последствий присутствия инородного тела.

Самое, пожалуй, важное в предлагаемом подходе, базирующемся на использовании полимерного вектора, — универсальность. Обладая вирусоподобными способностями в смысле проникновения внутрь клеточной системы, такие модифицированные зонды могут использоваться для визуализации любых типов клеток без каких-либо специфических изменений и подстроек. Унификация и отсутствие искусственных ограничений — это всегда огромный шаг вперёд в диагностических методах.

О подробностях исследования можно справиться в журнале Chemical Science.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.