Впервые созданы синтетические эритроциты

Исследователи создали синтетические эритроциты, которые обладают всеми полезными свойствами реальных, а также несколькими новыми функциями. Эти новые клетки можно было бы использовать для переноса кислорода или лекарств через тело, определения токсинов и выполнения других задач.

Само собой разумеется, что эритроциты выполняют жизненно важную функцию, а именно — они переносят кислород из легких во все ткани организма.

Они делают это с помощью молекул, называемых гемоглобином, которые используют белки, содержащие железо, которые связываются с кислородом. Эритроциты также имеют ряд функций безопасности, которые позволяют им правильно выполнять свою работу. Они могут сжиматься и растягиваться, чтобы пройти через крошечные капилляры, и могут циркулировать в течение длительного времени.

Пытаясь создать синтетические версии красных кровяных телец, ученые столкнулись с трудностями, подражая всем этим свойствам. Теперь исследователи из Университета Нью-Мексико и Южно-Китайского технологического университета создали синтетические эритроциты, которые могут делать все это — и даже больше.

Чтобы сделать синтетические клетки, исследователи начинали с настоящих. Эти донорские эритроциты человека сначала покрывали тонким слоем диоксида кремния, а затем слоями полимеров с положительными и отрицательными зарядами. Затем, они вытравливается кремнезем, и, наконец, поверхность покрывается натуральными мембранами эритроцитов.

Конечным результатом являются искусственные эритроциты, которые имеют размер, форму, заряд и поверхностные белки — как и реальные эритроциты.

Ученые показали, что такие синтетические эритроциты способны деформироваться достаточно, чтобы протиснуться через крошечные отверстия в модельных капиллярах. В тестах на мышах клетки циркулировали более 48 часов, и ученые не обнаружили токсических побочных эффектов.

В других тестах команда продемонстрировала различные способности, которые могут выполнять эти синтетические эритроциты. Они успешно перевозили различные грузы гемоглобина, противоопухолевых препаратов, токсинных сенсоров и магнитных наночастиц.

Каждый из них может представлять различное потенциальное использование для клеток — транспортировку кислорода, доставку лекарств, обнаружение токсинов и, соответственно, возможность внешних манипуляций.

Ученые планируют продолжить исследование и тестирование, надеясь в конечном итоге подготовить эритроциты к испытаниям на людях.

Исследование было опубликовано в журнале ACS Nano.