研究人員創造出合成紅細胞比真正的細胞擁有更多的功能
據外媒New Atlas報導,研究人員創造出了合成紅細胞(RBCs),這些紅細胞具有真正的紅細胞的所有有用特性,此外還增加了一些新的功能。這些新的細胞可以在體內攜帶氧氣或藥物、感知毒素和其他任務。不言而喻,紅血球執行著一項重要的功能—它們將氧氣從肺部輸送到身體的所有組織。它們通過稱為血紅蛋白的分子來實現這一功能,這些分子利用含有鐵的蛋白質與氧氣結合。
紅細胞還具有一系列的安全特性,使它們能夠正常工作。它們可以擠壓和拉伸以通過微小的毛細血管,可以長時間循環。在試圖製造合成版的紅細胞時,科學家們在模仿所有這些特性時遇到了一些麻煩。現在,來自新墨西哥大學、美國桑迪亞國家實驗室和華南理工大學的研究人員創造出了可以實現所有這些功能的合成紅細胞–其甚至有更多優勢。
為了製造出這種合成細胞,研究人員從真正的細胞開始。這些捐贈的人類紅細胞首先被覆蓋了一層薄薄的二氧化矽,然後是帶有正負電荷的聚合物層。然後將二氧化矽蝕刻掉,最後在表面塗上天然RBC膜。
最終的結果是人造紅細胞,這些紅細胞的大小、形狀、電荷和表面蛋白都與真品相似。研究小組表明,這些合成的紅細胞能夠變形,足以擠過模型毛細血管中的微小縫隙。在小鼠的測試中,這些細胞在小鼠體內循環了48小時以上,研究小組沒有發現任何毒副作用。
在其他測試中,研究小組展示了這些合成紅細胞所能發揮的各種其他能力。它們成功攜帶了不同的血紅蛋白、抗癌藥物、毒素傳感器和磁性納米顆粒等不同的東西。其中每一種都可能代表了這些細胞的不同潛在用途–分別是運送氧氣、運送藥物、感應毒素和允許外部操縱。
該團隊計劃繼續研究和測試這些細胞,希望最終能夠為人類試驗做好準備。
這項研究發表在《ACS Nano》雜誌上。