PINSET OPTIK MEMBANTU MENGATUR SEL BUATAN KEDALAM STRUKTUR JARINGAN

Para peneliti telah menggunakan laser untuk menghubungkan, mengatur dan menggabungkan sel buatan, membuka jalan bagi jaringan sel buatan yang bertindak seperti jaringan.

Tim mengatakan bahwa dengan mengubah membran sel buatan mereka sekarang dapat membuat sel-sel menempel bersama seperti 'batu bata lengket' - memungkinkan mereka untuk diatur ke dalam struktur baru.

Sel-sel biologis dapat melakukan fungsi-fungsi yang rumit, tetapi sulit untuk dikontrol secara insinyur.

Sel buatan, bagaimanapun, pada prinsipnya dapat dibuat sesuai pesanan. Sekarang, para peneliti dari Imperial College London dan Loughborough University telah menunjukkan tingkat kerumitan baru dengan sel buatan dengan mengaturnya ke struktur jaringan dasar dengan berbagai jenis konektivitas.

Struktur ini dapat digunakan untuk melakukan fungsi seperti memulai reaksi kimia atau memindahkan bahan kimia di sekitar jaringan sel buatan dan biologis. Ini bisa berguna dalam melakukan reaksi kimia dalam volume ultra-kecil, dalam mempelajari mekanisme melalui mana sel berkomunikasi satu sama lain, dan dalam pengembangan generasi baru biomaterial cerdas.

Sel adalah unit dasar biologi, yang mampu bekerja bersama sebagai suatu kolektif ketika diatur ke dalam jaringan. Untuk melakukan ini, sel-sel harus terhubung dan dapat saling bertukar materi satu sama lain. Tim ini mampu menghubungkan sel buatan ke dalam berbagai arsitektur baru, yang hasilnya dipublikasikan hari ini di Nature Communications.

Sel-sel buatan memiliki lapisan seperti membran sebagai cangkangnya, yang para peneliti direkayasa untuk 'menempel' satu sama lain. Agar sel-sel cukup mendekat, tim pertama-tama harus memanipulasi sel-sel dengan 'pinset optik' yang bertindak seperti 'traktor balok' mini yang menyeret dan menjatuhkan sel ke posisi apa pun. Setelah terhubung dengan cara ini sel-sel dapat dipindahkan sebagai satu unit.

Peneliti utama Dr Yuval Elani, seorang Fellow Penelitian EPSRC dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan: "Selaput sel buatan biasanya memantul satu sama lain seperti bola karet. Dengan mengubah biofisika membran di sel-sel kita, kita mendapatkannya untuk tetap satu sama lain seperti tongkat batu bata.

"Dengan ini, kami mampu membentuk jaringan sel yang terhubung dengan 'biojunctions'. Dengan memasukkan kembali komponen biologis seperti protein dalam membran, kita bisa mendapatkan sel untuk berkomunikasi dan bertukar materi dengan satu sama lain. Ini meniru apa yang terlihat di alam. , jadi ini merupakan langkah maju yang besar dalam menciptakan jaringan sel buatan yang mirip biologis. "

Tim itu juga mampu merekayasa 'penambat' antara dua sel. Di sini membran tidak saling menempel, tetapi sulur dari bahan membran menghubungkan mereka sehingga mereka dapat dipindahkan bersama.

Setelah mereka menyempurnakan proses pelekatan sel, tim mampu membangun pengaturan yang lebih rumit. Ini termasuk garis sel, bentuk 2D seperti kotak, dan bentuk 3D seperti piramida. Setelah sel-sel saling menempel, mereka dapat disusun kembali, dan juga ditarik oleh sinar laser sebagai ensemble.

Baca Juga:

Akhirnya, tim juga dapat menghubungkan dua sel, dan kemudian membuat mereka bergabung menjadi satu sel yang lebih besar. Ini dicapai dengan melapisi membran dengan nanopartikel emas. Ketika sinar laser di jantung teknologi 'penjepit optik' terkonsentrasi di persimpangan antara dua sel, nanopartikel bergema, memecahkan membran pada titik itu. Membran kemudian mereformasi secara keseluruhan.

Penggabungan sel dengan cara ini memungkinkan bahan kimia apa pun yang mereka bawa untuk bercampur di dalam sel baru yang lebih besar, menendang reaksi kimia. Ini bisa berguna, misalnya, untuk mengirim bahan seperti obat ke dalam sel, dan dalam mengubah komposisi sel secara waktu nyata, membuat mereka mengadopsi fungsi baru.

Profesor Oscar Ces, juga dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan: "Menghubungkan sel-sel artifisial bersama adalah teknologi yang berharga di toolkit yang lebih luas yang kami rakit untuk menciptakan sistem biologis ini menggunakan pendekatan bottom-up. Kita sekarang dapat mulai meningkatkan skala dasar. teknologi sel ke jaringan skala jaringan yang lebih besar, dengan kontrol yang tepat atas jenis arsitektur yang kami buat. "

Source :
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180514083948.htm