Strzelanina z użyciem kropek kwantowych

Załadować kropki kwantowe. Namierzyć cel, poczekać na dogodny moment... Strzelać!!! Cel osiągnięty: kropki są w jądrze. Tak w skrócie wygląda nowy sposób na uzyskanie dostępu do wnętrza komórek.

Naukowcy z Uniwersytetu w Illinois opracowali maleńkie igły, działające również jako elektrody, dzięki którym można wstrzykiwać kropki kwantowe prosto do jądra komórkowego lub do wybranego organellum. Po co? Po to, by można było poznawać mechanizmy działania komórkowej maszynerii, a kto wie, czy i nie sterować działaniem obiektu docelowego, a w konsekwencji całej komórki i organizmu.

Choć brzmi to groźnie i zapowiada się na kolejną próbę przejęcia kontroli nad światem żywym, motywy, jakimi kierował się zespół uniwersytecki, były wyjątkowo pokojowe. Chodziło o opracowanie sposobu na uzyskanie bezpośredniego dostępu do organelli, i to bez naruszania struktury samej komórki.

Dzięki temu można by było podglądać przebieg procesów życiowych - nie jak do tej pory „przez szybkę” (czyli poprzez komórkowe błonę i ścianę), ale oglądając bezpośrednio, jak działa żywa maszyneria, i uzyskując bezpośredni dostęp do obiektów, których funkcjonowanie chce się modyfikować. Dotychczas stosowane metody z użyciem barwników lub innych znaczników biologicznych tego nie umożliwiały.

Biolodzy już jakiś czas temu polubili fluorescencyjne kropki kwartowe – świetnie widać, gdzie te maleńkie punkty znajdują się w komórkach. Dzięki nim udało się już zdobyć niejedną informację o środowisku komórkowym, ale jak do tej pory osiągnięcie wnętrza komórki i określonego organellum pozostawało poza możliwościami bioinżynierów.

Jądro komórkowe – obiekt szalenie interesujący z powodu znajdującego się w nim materiału genetycznego – było celem praktycznie nieosiągalnym: otacza je dodatkowa błonka (kariolemma).

Teraz do maleńkiej igły o średnicy zaledwie 50 nanometrów, wyściełanej od wewnątrz cieniuteńką warstwą złota, niczym do wyrzutni ładuje się kropki kwantowe. Niewielki impuls elektryczny wstrzeliwuje nanoładunek do wnętrza komórki, nie powodując przy tym znaczącego uszkodzenia jej struktur. Ładunek trafia dokładnie tam, gdzie trzeba, i w ściśle określonym momencie.

Naukowcy określają tę metodę jako narzędzie 3 w 1 zawierające: mechaniczną sondę, elektrodę i chemiczny sposób dostarczania molekuł, co odpowiada trzem rodzajom procesów zachodzących w komórkach: mechanicznemu, elektrycznemu i chemicznemu.

Źródło: Scienceblog