Операции на клетках? Теперь это реальность!
Кто бы мог ещё 50 лет назад подумать, что это возможно? И тем не менее, недавно стало известно, что учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создали настоящее чудо — нанолезвие, с помощью которого можно осуществлять операции на клеточном уровне! С его помощью, например, можно извлекать митохондрии из клетки и помещать их обратно.
Митохондриальные болезни
Нанолезвие открывает новые возможности в лечении митохондриальных болезней. Это большая гетерогенная группа наследственных заболеваний и патологических состояний, обусловленных нарушениями структуры, функций митохондрий и тканевого дыхания. По данным зарубежных исследователей, частота этих заболеваний у новорождённых составляет 1:5000. Конечным результатом мутаций митохондрий являются неизлечимые заболевания, поэтому оперативные вмешательства на таком уровне не должны оставаться на стадии экспериментов, а должны с успехом использоваться в практической медицинской деятельности. Вносить какие-либо изменения в ДНК митохондрий – невероятно сложный процесс. Однако с помощью уникального нанолезвия это стало возможным.
Это интересно! Наследование мутаций в митохондриальном геноме носит особый характер. Если гены, заключенные в ядерной ДНК, дети получают поровну от обоих родителей, то митохондриальные гены передаются потомкам только от матери. Это связано с тем, что всю цитоплазму с содержащимися в ней митохондриями потомки получают вместе с яйцеклеткой, в то время как в сперматозоидах цитоплазма практически отсутствует. По этой причине женщина с митохондриальным заболеванием передаёт его всем своим детям, а больной мужчина – нет.
Испытание нового устройства уже было проведено. Сначала операцию с применением нанолезвия провели для извлечения ядра из одной клетки и помещения его в другую. Позднее масштаб был уменьшен – специалисты стали экспериментировать с клеточными митохондриями.
Механизм действия нанолезвия
В качестве самого нанолезвия выступает микропипетка, на которую нанесен специальный титановый сплав. Для осуществления управления лезвием применяется специальный джойстик. С помощью лазера происходит нагревание пипетки (а точнее титанового сплава, которым она покрыта), и около клетки возникает пузырь из пара. Он очень быстро увеличивается и создает давление на клеточную оболочку, при этом образуется проход, ширина которого составляет всего несколько микрон. В этот проход и устремляется митохондрия, оболочка же восстанавливает свою изначальную форму самостоятельно.
Специалисты, занимающиеся данной разработкой, утверждают, что инновационное нанолезвие выведет борьбу с инфекционными заболеваниями на качественно иной уровень. Помимо этого с его помощью станет возможным внедрение в организм человека антител, синтетических образцов и других веществ.