Νανοκινητήρες μέσα σε ανθρώπινα κύτταρα

 Για πρώτη φορά επιστήμονες στις ΗΠΑ κατάφεραν να εισάγουν μέσα σε ζωντανά ανθρώπινα κύτταρα μικροσκοπικούς συνθετικούς νανοκινητήρες, τους οποίους μάλιστα πέτυχαν να τους τηλεκατευθύνουν μέσω υπερηχητικών κυμάτων και μαγνητικών δυνάμεων.

Οι εν λόγω «νανοκινητήρες», οι οποίοι παραπέμπουν οπτικά σε ρουκέτες, κινούνται στο εσωτερικό των κυττάρων, αλληλεπιδρώντας με τις μεμβράνες τους.

«Καθώς αυτά τα νανομοτέρ κινούνται και χτυπούν σε δομές στο εσωτερικό των κυττάρων, τα ζωντανά κύτταρα επιδεικνύουν μηχανικές αντιδράσεις που κανείς δεν έχει δει στο παρελθόν» δήλωσε ο Τομ Μαλούκ, καθηγητής Χημείας Υλικών και Φυσικής και κάτοχος της έδρας Evan Pugh του Penn State.

«Αυτή η έρευνα είναι μια ζωντανή επίδειξη του ότι μπορεί να είναι δυνατόν να χρησιμοποιήσουμε συνθετικά νανομοτέρ για να μελετήσουμε την κυτταρική βιολογία με νέους τρόπους. Ίσως να μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε νανομοτέρ για να αντιμετωπίσουμε τον καρκίνο και άλλες ασθένειες, ελέγχοντας μηχανικά κύτταρα από το εσωτερικό τους. Τα νανομοτέρ θα μπορούσαν να πραγματοποιούν ενδοκυτταρικές εγχειρήσεις και να διοχετεύουν φάρμακα σε ζωντανό ιστό χωρίς παρεμβατικό τρόπο».

Ακόμα, οι νανοκινητήρες θα μπορούσαν να πραγματοποιούν ενδοκυτταρική χειρουργική και να μεταφέρουν φάρμακα στους ζωντανούς ιστούς με μη επεμβατικό τρόπο».

Τέτοιες νανομηχανές αναπτύχθηκαν πριν από περίπου δέκα χρόνια.

Μέχρι σήμερα οι νανοκινητήρες είχαν χρησιμοποιηθεί μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες (in vitro) και όχι σε ζωντανά κύτταρα.

Για τα νέα πειράματά τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα, τα οποία «κατάπιαν» τους νανοκινητήρες και οι τελευταίοι, στη συνέχεια, άρχισαν να κινούνται πέρα-δώθε και να κάνουν άνω-κάτω το κύτταρο.

Η πρώτη γενιά νανοκινητήρων χρειαζόταν τοξικά χημικά καύσιμα για την κίνησή τους, πράγμα που καθιστούσε απαγορευτική την εισαγωγή και κίνησή τους μέσα σε βιολογικό υλικό, όπως τα κύτταρα.

Το πρόβλημα αυτό ξεπεράστηκε πρόσφατα με την χρησιμοποίηση υπερηχητικών κυμάτων ως μέσου προώθησης των νανοκινητήρων, πράγμα που άνοιξε το δρόμο για την αξιοποίησή τους στο εσωτερικό των ζωντανών συστημάτων.

Πέρα από την χρήση υπερηχητικών κυμάτων, με τα οποία οι επιστήμονες μπορούν να ωθήσουν τον νανοκινητήρα να επιταχύνει ή να στρίψει, η τηλεκατεύθυνση γίνεται ακόμα πιο αποτελεσματικά με την πρόσθετη αξιοποίηση μαγνητικών δυνάμεων.