Lidské buňky rostou ve 3D, levitují v magnetickém poli

Věda a technika
21. 6. 2010 15:24
Autoři nové metody pózují s magnetickou komůrkou pro pěstování buněk.
Autoři nové metody pózují s magnetickou komůrkou pro pěstování buněk.

Magnetická past umožní pěstovat lidské buňky v laboratoři bez kontaktu s podkladem. Mohou tak vytvořit trojrozměrné struktury podobně jako v lidském těle. Nová metoda má usnadnit a zlevnit testování léků.

Tkáňové kultury se tradičně pěstují na povrchu skleněné Petriho misky. Buňky tak mohou růst pouze v ploše, což neodpovídá podmínkám v organismu. Uspořádání buněk v prostoru přitom významně ovlivňuje jejich fungování, protože na něm závisí zásobování kyslíkem, odvádění odpadního oxidu uhličitého i chemická komunikace se sousedními buňkami. Ploché kultury proto neumožňují spolehlivě testovat skutečné děje v organismu.

Situace se dá řešit pomocí různých lešení, na nichž buňky rostou, tento postup však má řadu omezení. Ze spolupráce biologů a fyziků z Texaské a Riceovy univerzity proto vzešla nová metoda.

Buňky mohou vytvářet trojrozměrné struktury jako v živém těle.Vědci buňky "nakrmili" železnými nanočásticemi, které na jejich fungování nemají významný vliv. Buňky je díky tomu možno ovlivňovat magnetickým polem, takže v experimentální komoře levitují bez dotyku s podkladem. (Podobným způsobem, ale za použití mnohem větší energie, se udržuje v tokamaku extrémně horká plazma, která by jinak stěny nádoby roztavila.)

Dobrá zpráva pro pokusná zvířata

Metoda je využitelná v časných fázích testování léků, kdy se ještě nezjišťuje reakce celého organismu, ale chování medikamentu na tkáňové úrovni, především jeho případná toxicita. Podle autorů výzkumu publikovaného v časopise Nature Nanotechnology je nový postup levnější a přesnější než dosavadní metody. Omezuje také nutnost využívat k testům pokusná zvířata.

"Pokud se nám podaří zvýšit přesnost časného testování léčiv o pouhých deset procent, můžeme ušetřit až 100 milionů dolarů na jeden lék," říká Tom Killian z Riceovy univerzity, který se na výzkumu podílel.

Buňky nakrmené železem levitují v magnetickém poli.

Foto: Jeff Fitlow/Rice University, G. Souza/Nano3D Biosciences Inc.

Naše nejnovější vydání

TÝDENInstinktSedmičkaINTERVIEWTV BARRANDOVPŘEDPLATNÉ