Biologia

Cientistas reprogramam células para realizar funções dentro do corpo

Cientistas reprogramam células para realizar funções dentro do corpo


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Células de trabalho Ella Maru Studio e Yoon Seak Kim / Jia Lui, Deisseroth / Bao Laboratories, Stanford University

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveu um método capaz de reprogramar células para usar materiais sintéticos, fornecidos pelos pesquisadores, para criar estruturas artificiais que podem desempenhar funções dentro do corpo.

Seu trabalho pode ser útil para melhorar a vida de pessoas que vivem com autismo e epilepsia, bem como esclerose múltipla.

Suas descobertas foram publicadas em Ciência na sexta.

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Células se tornam engenheiros químicos

"Transformamos células em engenheiros químicos de uma espécie, que usam materiais que fornecemos para construir polímeros funcionais que mudam seus comportamentos de maneiras específicas", disse Karl Deisseroth, professor de bioengenharia e de psiquiatria e ciências comportamentais da Universidade de Stanford, e coautor do estudo.

Os pesquisadores desenvolveram conjunto químico direcionado geneticamente (GTCA) e usaram isso para construir estruturas artificiais em células cerebrais de mamíferos e em neurônios no pequeno verme, C. elegans.

Cientistas do SciTechDaily Stanford reprogramam geneticamente células para construir estruturas artificiais: pesquisadores de Stanford programam células para realizar projetos de construção guiados por genes Stanford… https://t.co/TrMWhO8ieI#Biology#Biochemistry#BiomedicalEngineering Via @ SciTechDaily1pic.twitter.com / tJpys

- NanoTrac Technologies (@nanotrac) 19 de março de 2020

As estruturas foram feitas com dois diferentes materiais biocompatíveis, com diferentes propriedades eletrônicas. Um era isolante, enquanto o outro era condutor.

Co-autor do estudo, Zhenan Bao, professor e chefe de engenharia química da Universidade de Stanford, explicou que, embora a equipe tenha se concentrado em células cerebrais ou neurônios para o experimento, "Desenvolvemos uma plataforma de tecnologia que pode explorar processos bioquímicos de células em todo o corpo. "

Os pesquisadores foram capazes de criar redes artificiais que tinham propriedades isolantes ou condutoras em torno dos neurônios que tinham como alvo. Então, esses polímeros mudaram as propriedades desses neurônios. Dependendo de cada polímero, os neurônios podem ser alterados para disparar mais rapidamente ou mais lentamente. Por exemplo, no C. elegans, os movimentos de rastreamento dos vermes podiam ser alterados de maneiras opostas.

A equipe destaca que o que eles desenvolveram "são ferramentas para exploração", como explicou Deisseroth, ao invés de uma aplicação médica.

Essas ferramentas, no entanto, poderiam ser usadas para estudar como a esclerose múltipla, causada pelo desgaste do isolamento de mielina ao redor dos nervos, pode responder se as células doentes puderem ser envolvidas por esses polímeros como substitutos. Além disso, uma exploração adicional também poderia ser realizada colocando esses polímeros sobre neurônios com falha de ignição no autismo ou na epilepsia, o que poderia ajudar a modificar essas situações.


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