Ezek a Szegeden kifejlesztett mikrorobotok képesek megfogni, forgatni, mozgatni a sejteket
Az egyedi sejtek megfogásához szükséges apró eszközöket fejlesztettek ki a HUN-REN Szegedi Biológiai Központ kutatói. Az Advanced Materials folyóiratban megjelent tanulmány szerint a rugalmas mikrorobotok használatával a sejteket a megfogásukhoz nem szükséges semmivel sem kezelni, és a vizsgálat után el is lehet engedni azokat – adja hírül a HUN-REN közleménye.
A sejtek vizsgálatát szolgáló eljárások, mint például az egysejt genomika, proteomika vagy a képanalízisen alapuló morfológiai jellemzés, az elmúlt évtizedben a biológiai kutatások homlokterébe kerültek. Ezekhez azonban gyakran szükséges a sejteket megfogni, forgatni, olykor szállítani is, amire számos módszert dolgoztak ki az elmúlt évek során.
A legmodernebb eljárások a sejtek méretéhez hasonló méretű mikrofogókat használnak, de léteznek nagyfrekvenciás elektromos teret alkalmazó eszközök, vagy a sejt környezetében lézeres melegítéssel lokális folyadékáramlást előidéző rendszerek is. A sejtekhez rögzített piciny fogantyúkon keresztüli indirekt csapdázással elkerülhető az érzékeny sejtek intenzív fény okozta károsodása is.
A fogantyúkat – amelyek lehetnek egyszerű mikrogyöngyök, de összetettebb 3D eszközök is – erősen a sejthez kell kötni, amit többnyire valamilyen fiziko- vagy biokémiai eljárással érnek el. Az eljárás egyértelmű előnyei mellett az a tény, hogy a fogantyúkat később nem lehet a sejtekről leválasztani, sokszor hátrányos lehet. Erre a problémára dolgozott ki megoldást a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont Biofizikai Intézetének Kelemen Lóránd vezette kutatócsoportja, szlovák partnerekkel együttműködve. Az egyedi sejtekhez átmenetileg rögzíthető, deformálható polimer mikroeszközök új családját fejlesztették ki, amelyek a sejtek megfogását bármiféle kezelés nélkül teszik lehetővé.
Ezek az eszközök apró robotokként működnek, képesek megragadni, mozdulatlanul megtartani, forgatni, szállítani és végül elengedni a vizsgált sejteket. A lézeres polimerizációval készített szerkezetek deformálható részei akár 300 nanométer vékonyak is lehetnek, így optikai csipesszel meg lehet őket hajlítani.
A kutatók az eljárásban rejlő lehetőségeket háromféle struktúrán keresztül mutatták be. Az első egy sejtszállító eszköz, amely mikrofluidikai környezetben, az ott található sok sejt közül képes egyet megragadni, elszállítani, majd végül elengedni, anélkül, hogy azt a legkisebb erővel is összeszorítaná. A szerkezet két félgömbből áll, amelyek körülbelül kétszer akkorák, mint a sejt, és csipesszel szétnyitva kényelmesen körbefogják azt.
A második típus arra szolgál, hogy a sejtet a mikroszkópos képalkotáshoz mozdulatlanul tartsa. Előnye, hogy vele a sejt szabadon elforgatható, ezáltal arról tetszőleges irányból lehet mikroszkópos felvételeket rögzíteni. A mikroeszköz képességeit a 3D fluoreszcencia képalkotás felbontásának javításával demonstrálták. A harmadik típusú mikrorobot tulajdonképpen egy szerkezetpár, amelyet nagyon pontosan kontrollált módon előidézhető sejt-sejt kölcsönhatásokhoz terveztek.