(a) Skematisk illustration af sperm-hybrid mikromotor og sædfrigivelsesprocessen. Sorte pile repræsenterer den reaktive kraft på armene, når de rammer en forhindring. (b) Set ovenfra af tetrapodmikrostrukturen med skematisk sædhoved (c) SEM -billeder af en række trykte tetrapodmikrostrukturer. (d) Simuleringsresultater, der viser deformationen af en enkelt arm. Gule pile repræsenterer de anvendte kræfter. (i) Påført kraft er 128 pN fra en motil, ikke-hyperaktiveret sæd. (ii) Anvendt kraft er 450pN fra en hyperaktiveret sæd. Kredit:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]
(Phys.org) - Et team af forskere med Institute for Integrative Nanosciences i Tyskland har testet muligheden for at bruge sædceller til at levere medicin til kræftsvulster hos kvindelige patienter. I deres papir uploadet til fortryksserveren arXiv , gruppen beskriver, hvordan en sådan teknik kan fungere, deres første testresultater og hvad de lærte af deres eksperimenter.
I de seneste år, medicinske forskere har fokuseret på at udvikle bæresystemer til levering af kemikalier til mål inde i kroppen til behandling af lidelser som kræft, men indtil videre, det har været langsomt på grund af en række forskellige emner som f.eks. kroppen, der reagerer på uhjælpelige måder eller mål som tumorer, der stiller en hård front. I denne nye indsats, forskerne undersøgte ideen om at bruge en naturlig bærer til at levere nyttige lægemidler til bestemte mål - sædceller, der leverer lægemidler guidet til tumorer og andre problemsteder i den kvindelige reproduktive kanal.
Selvom det er kendt, at sædceller svømmer rundt i skeden og leder efter et æg til befrugtning, og i nogle tilfælde, har været kendt for at svømme op og befrugte æg stadig i æggelederen, tilfældigheden af deres adfærd blev anset for uholdbar til levering af medicin - teamet ønskede at kunne styre individuelle sædceller. For at opnå den bedrift, de lokkede sædceller til at svømme ind i en meget lille hjelm belagt med jern, der ville klæbe til hovedet. Sædcellen kunne derefter styres ved hjælp af en ekstern magnet. Hjelmen var designet med en quick-release mekanisme, der tillod den at løsne sig fra sædcellen, når den løb hovedet ind i noget, såsom en tumorcelle, tillader sædcellen at trænge ind i tumorcellen på samme måde som et æg, at levere stoffet. Forskerne fandt også ud af, at de kunne få en sædcelle til at absorbere et kræftmedicin ved blot at lægge det i blød i en opløsning, der indeholder stoffet.
Forskerne testede deres idé ved hjælp af tyresæd på et lille spor i deres laboratorium. De rapporterer, at de var i stand til at flytte sædcellen til et ønsket sted, HeLa-celler og HeLa-sfæroider-stand-ins for tumorceller. De rapporterer også, at hjelmen fik sædceller til at svømme 43 procent langsommere end normalt. Selvom testresultaterne viste sig at være imponerende, der er mange forhindringer, der skal overvindes, før en sådan teknik rent faktisk kunne bruges hos mennesker - først og fremmest, forhindre utilsigtet graviditet. Der er også spørgsmålet om, hvad der sker med de forladte hjelme (tusinder ville blive efterladt) og om en sædcelle kunne styres rundt inde i menneskekroppen. Og så er der problemet med at få sædcellerne.
Skematisk afbildning af tumor målrettet lægemiddellevering med en sperm-hybrid mikromotor under magnetisk vejledning med mekanisk sædfrigivelsesudløser. Kredit:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]
© 2017 Phys.org