Ученые Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ вместе с коллегами исследовали взаимодействие живых клеток и нанопроволок в ходе трансфекции — процесса изменения генетического материала клетки за счет введения чужеродного генетического материала (ДНК или РНК).
Нанопроволоки или нитевидные нанокристаллы— одномерные наноструктуры диаметром от нескольких до сотен нанометров. Исследователи выращивали клетки на поверхности нитевидных нанокристаллов из фосфида галлия (GaP), расположенных на кремниевой подложке, и проверяли гипотезу о том, что нанопроволоки могут вносить генетический материал в клетки.
Действительно, при культивации клеток на поверхности нанопроволок клетки прокалывались, в них попадала плазмида — кольцевая молекула ДНК, и клетки начинали синтезировать кодируемый плазмидой белок.
Но оказалось, что клетки могут генерировать силы до нескольких сотен наноньютонов (нН) и давать ожесточенный отпор прокалывающим их нанопроволокам. Клетка способна разрушить прикрепившуюся к ней нить нанопроволоки, а потом еще и поглотить оторванную часть — это называется эндоцитоз. Но и на этом взаимодействие клетки и нанопроволоки не заканчивалось: эндоцитоз фрагментов нанопроволок приводил к их химическому изменению, это показал анализ спектров люминесценции.
«В ходе планирования работы мы ожидали, что нам удастся добиться трансфекции клеток при тех или иных условиях, однако сдвиг фотолюминесценции и тот факт, что клетки могут разрушить нанопроволоки, для нас оказался неожиданным», — поделился Алексей Большаков, директор Центра фотоники и двумерных материалов.
Выполненное исследование предоставляет ценную информацию о взаимодействии клеток и нитевидных нанокристаллов GaP (As), результаты работы опубликованы в журнале Nanoscale.
Подробности о работе ученых — в статье журнала «За науку».
Нанопроволоки или нитевидные нанокристаллы— одномерные наноструктуры диаметром от нескольких до сотен нанометров. Исследователи выращивали клетки на поверхности нитевидных нанокристаллов из фосфида галлия (GaP), расположенных на кремниевой подложке, и проверяли гипотезу о том, что нанопроволоки могут вносить генетический материал в клетки.
Действительно, при культивации клеток на поверхности нанопроволок клетки прокалывались, в них попадала плазмида — кольцевая молекула ДНК, и клетки начинали синтезировать кодируемый плазмидой белок.
Но оказалось, что клетки могут генерировать силы до нескольких сотен наноньютонов (нН) и давать ожесточенный отпор прокалывающим их нанопроволокам. Клетка способна разрушить прикрепившуюся к ней нить нанопроволоки, а потом еще и поглотить оторванную часть — это называется эндоцитоз. Но и на этом взаимодействие клетки и нанопроволоки не заканчивалось: эндоцитоз фрагментов нанопроволок приводил к их химическому изменению, это показал анализ спектров люминесценции.
«В ходе планирования работы мы ожидали, что нам удастся добиться трансфекции клеток при тех или иных условиях, однако сдвиг фотолюминесценции и тот факт, что клетки могут разрушить нанопроволоки, для нас оказался неожиданным», — поделился Алексей Большаков, директор Центра фотоники и двумерных материалов.
Выполненное исследование предоставляет ценную информацию о взаимодействии клеток и нитевидных нанокристаллов GaP (As), результаты работы опубликованы в журнале Nanoscale.
Подробности о работе ученых — в статье журнала «За науку».
Центр фотоники и двумерных материалов МФТИ включает несколько лабораторий и является базовой организацией кафедры физики и технологии наноструктур ЛФИ МФТИ.
Кафедра в Телеграм
Кафедра в Телеграм