Syntetiske røde blodlegemer efterligner naturlige, og har nye evner

Forskere har forsøgt at udvikle syntetiske røde blodlegemer, der efterligner de naturlige egenskaber, såsom fleksibilitet, ilttransport og lange cirkulationstider. Men indtil videre, de fleste kunstige røde blodlegemer har haft en eller få, men ikke alle, nøgletræk ved de naturlige versioner. Nu, forskere rapporterer i ACS Nano har lavet syntetiske røde blodlegemer, der har alle cellernes naturlige evner, plus et par nye.

Røde blodlegemer (RBC'er) optager ilt fra lungerne og leverer det til kroppens væv. Disse skiveformede celler indeholder millioner af hæmoglobinmolekyler - et jernholdigt protein, der binder ilt. RBC'er er meget fleksible, som giver dem mulighed for at presse sig gennem små kapillærer og derefter hoppe tilbage til deres tidligere form. Cellerne indeholder også proteiner på deres overflade, der gør det muligt for dem at cirkulere gennem blodkar i lang tid uden at blive slukket af immunceller. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker og kolleger ønskede at lave kunstige røde blodlegemer, der havde lignende egenskaber som naturlige, men det kan også udføre nye job såsom terapeutisk lægemiddellevering, magnetisk målretning og toksindetektion.

Forskerne lavede de syntetiske celler ved først at belægge donerede humane RBC'er med et tyndt lag silica. De lagde positivt og negativt ladede polymerer over silica-RBC'erne, og derefter ætset silicaen væk, producere fleksible kopier. Endelig, holdet coated overfladen af ​​replikaerne med naturlige RBC-membraner. De kunstige celler var ens i størrelse, form, ladnings- og overfladeproteiner til naturlige celler, og de kunne presse sig gennem modelkapillærer uden at miste deres form. Hos mus, de syntetiske røde blodlegemer varede i mere end 48 timer, uden observerbar toksicitet. Forskerne fyldte de kunstige celler med enten hæmoglobin, et lægemiddel mod kræft, en toksinsensor eller magnetiske nanopartikler for at demonstrere, at de kunne transportere laster. Holdet viste også, at de nye røde blodlegemer kunne fungere som lokkefugle for et bakterielt toksin. Fremtidige undersøgelser vil udforske potentialet af de kunstige celler i medicinske applikationer, såsom kræftbehandling og toksinbiosensering, siger forskerne.