Ads-728

Ads-728

Psicología

Astrofísica

Genética

Neurociencia

» » » » Ingenieros diseñan células sensoras magnéticas

Referencia: eScience.news.com . 2 de noviembre 2015
********************************************
Ingenieros del MIT han diseñado nanopartículas magnéticas de proteínas que se pueden utilizar para rastrear células o para controlar las interacciones dentro de las células. Estas nanopartículas, que se describen en el journal Nature Communications, son una versión mejorada de una proteína natural, débilmente magnética, llamada ferritina. "La ferritina, que es lo más cerca que nos da la biología sobre una nanopartícula proteína magnética de forma natural, no es que sea realmente magnética. Eso es lo que este trabajo está abordando", declara Alan Jasanoff, profesor en el MIT de ingeniería biológica y autor principal del artículo. "Utilizamos las herramientas de ingeniería de proteínas para tratar de impulsar las características magnéticas de esta proteína".

Las nuevas "hipermagnéticas" nanopartículas de proteínas pueden ser producidas dentro de las células, lo que permite a las células obtener imágenes u ordenarlas utilizando técnicas magnéticas. Esto elimina la necesidad para etiquetar las células con partículas sintéticas y permite que las partículas detecten a otras moléculas dentro de las células.

El autor principal del artículo, Yuri Matsumoto, es ex graduado del MIT. Otros autores son el graduado Ritchie Chen y Polina Anikeeva, profesora asistente de ciencias de materiales e ingeniería.

La atracción magnética

La investigación anterior ya había dado partículas magnéticas sintéticas capaces de formar imágenes o hacer un seguimiento de las células, pero tenían dificultad al entregar estas partículas en las células diana.

En este nuevo estudio, Jasanoff y sus colegas se propusieron crear partículas magnéticas que estuvieran codificadas genéticamente. Con este enfoque, los investigadores administraron un gen una proteína magnética en las células diana, lo que las empujó a empezar a producir la proteína por su cuenta.

"En lugar de fabricar una nanopartícula en el laboratorio y conectarla o inyectarla en las células, lo único que tenemos que hacer es introducirles un gen que codifica esta proteína", explica Jasanoff, miembro asociado del Instituto McGovern del MIT de Brain Research.

Como punto de partida, los investigadores utilizaron la ferritina, que lleva un suministro de átomos de hierro que cada célula necesita como componentes para enzimas metabólicas. Con la esperanza de crear una versión más magnética de la ferritina, crearon cerca de 10 millones de variantes y las probaron en células de levadura.

Después de repetidas rondas de cribado, utilizaron a uno de los candidatos más prometedores para crear un sensor magnético, que consiste en mejorar la ferritina modificada con una etiqueta de proteína, que se une con otra proteína llamada estreptavidina. Esto les permitió detectar si la estreptavidina estaba presente en las células de levadura; sin embargo, este enfoque también podría adaptarse con destino a otras interacciones.

Sensores de señales celulares

Debido a que las ferritinas de ingeniería están codificadas genéticamente, pueden ser fabricadas dentro de las células que están programadas para hacerlas responder sólo bajo ciertas circunstancias, como cuando la célula recibe algún tipo de señal externa, cuando se divide, o cuando se diferencia en otro tipo de célula. Los investigadores podrían realizar un seguimiento de esta actividad utilizando imágenes de resonancia magnética (MRI), lo que, potencialmente, les permitiría observar la comunicación entre las neuronas, la activación de las células inmunes, o la diferenciación de células madre, entre otros fenómenos.

Estos sensores también podrían utilizarse para controlar la eficacia de las terapias con células madre, dice Jasanoff. "A medida que se desarrollan terapias con células madre, va a ser necesario contar con herramientas no invasivas que permitan medirlas". Sin este tipo de vigilancia, será difícil determinar qué efecto está teniendo el tratamiento o por qué no podría estar funcionando.

Los investigadores están ahora trabajando en la adaptación de estos sensores magnéticos para que funcionen en células de mamíferos. Y también procurando conseguir que la ferritina tenga más fuerza magnética.

*******************************
Fuente: Massachusetts Institute of Technology .
Imagen: Células. http://cordis.europa.eu/result/rcn/92514_es.html

,

,

«
Next
Entrada más reciente
»
Previous
Entrada antigua
Editor del blog Pedro Donaire

Filosofía

Educación

Deporte

Tecnología

Materiales