Искусственный имплант впервые успешно внедрен в стенку клеточной мембраны, обеспечивая исследователям простое взаимодействие с внутренностью живой клетки. Это стало возможным благодаря использованию новых наноструктурированных компонентов.

Ученые Бенджамин Альмквист (Benjamin Almquist) и Ник Мелош (Nick Melosh) из Стэнфордского Университета (Stanford University) смогли впервые внедрить зонд в клеточную мембрану.

При цитологических исследованиях зачастую необходимо взаимодействовать с живым содержимым клетки. Но как это сделать, не повредив клеточную мембрану? Зачастую в ходе цитологических экспериментов клетка погибает, что не дает возможности провести более подробные исследования. Так, например, трудно узнать о процессах электрической активности, сопровождающей основные биохимические процессы в цитоплазме.

Рис. 1. Зонд-электрод в составе клеточной мембраны.

Обычно клетка погибает в течении трех-четырех часов после внедрения в нее электродов. Ученые из Стэнфорда смогли раздвинуть этот непродолжительный отрезок времени до недели.

Зонд, использовавшийся Бенджамином и Ником, в прямом смысле слова имплантируется в двухслойную липидную мембрану клетки. Полупроводниковый электрод длиной 600 нанометров и диаметром 200 нм с одного конца покрыт тонким слоем хрома с выращенными на нем золотыми ворсинками. На последние, в свою очередь, нанесли углеродное гидрофобное покрытие, таким образом, зонд «раздвинул» мембрану, внедрившись внутрь клетки. При этом слой липидов поврежден не был.

Как говорят исследователи, успешное развитие подобной технологии сможет сильно улучшить современные нейроинтерфейсы и имплантаты спинного мозга.

О своих достижениях ученые сообщили в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.

Свидиненко Юрий