Ученые нашли взаимосвязь магнитных наночастиц в клетках с накоплением железа

В новом исследовании ученые обнаружили, что биосинтез железа открывает новый путь для возможности биологической магнитной маркировки в клетках.

Хотя магнитные наночастицы все чаще используются для визуализации клеток и биоинженерии тканей, то, что происходит с ними в стволовых клетках в долгосрочной перспективе, остается незадокументированным. 

Материалы и методы обследования

Чтобы проследить путь этих наночастиц в клетках, ученые разработали оригинальный метод наномагнетизма в живых системах: сначала они включили магнитные наночастицы in vitro в стволовые клетки человека. Затем они выращивали их для дифференциация и развития в течение 1 месяца, чтобы наблюдать их в течение длительного времени во внутриклеточной среде и контролировать их трансформацию.

Результаты научной работы

Исследователи из Национального центра научных исследований (CNRS), Университета Сорбонны (Sorbonne Université) и Университета Париж Дидро (Universities Paris Diderot) показали существенную деградацию этих наночастиц, при которой в некоторых случаях клетки «размагничиваются». Это явление является признаком биосинтеза новых магнитных наночастиц из железа, высвобождаемых во внутриклеточной среде при деградации первых наночастиц. Опубликованное в журнале PNAS, это исследование может объяснить наличие «естественного» магнетизма в клетках человека и помочь предусмотреть новые методы диагностики и лечения в наномедицине благодаря этому магнетизму, производимому самими клетками. Магнитные наночастицы лежат в основе современной наномедицины: они служат диагностическими агентами для визуализации, тепловыми противораковыми агентами, лекарственными препаратами и агентами для тканевой инженерии. Вопрос об их судьбе в клетках после того, как они выполнили свою терапевтическую миссию, не был хорошо понят. Следуя «магнитному отпечатку» этих наночастиц в клетках, исследователи показали, что они сначала разрушаются (намагниченность клеток падает) и выделяют железо во внутриклеточную среду. Затем это «свободное» железо хранится в немагнитной форме в ферритине, белке, ответственном за хранение железа, или служит основой для биосинтеза новых магнитных наночастиц в клетке.

Известно, что это явление встречается у некоторых бактерий, но такой биосинтез никогда не был показан в клетках млекопитающих. Это может объяснить наличие магнитных кристаллов у человека, наблюдаемых в клетках различных органов, особенно в мозге. Более того, накопление железа в магнитной форме также может служить для детоксикации клетки в течение длительного времени  и для противодействия избытку железа. С точки зрения наномедицины, этот биосинтез открывает новый путь для возможности чисто биологической магнитной маркировки в клетках.

Авторы другого исследования утверждают, что перенесшие инсульт пациенты могут улучшить качество жизни при помощи транскраниальной магнитной стимуляции мозга. 

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 


Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Координатор проекта. E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: