Boston Kolleci tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

( A ) PEG-biotinə SA-FITC etiketlənməsini göstərən barium titanat nanopartikulunun (NP) PEG-biotinlə örtülməsi diaqramı. ( B ) İşlənməmiş, yığılmış NP-lərin SEM görüntüsü və ( C ) Hüceyrə udma tədqiqatlarından əvvəl təmizlənmiş, PEG-biotin ilə örtülmüş və ultrasəslə təmizləmədən sonra yığılmış NP-lərin SEM görüntüsü. Oxlar, təmsilçi NP aqreqatlarını/klasterlərini, təmsilçi tək NP-lər üçün dairələri müəyyən edir. ( D ) Hüceyrələrin uS simulyasiyasının eksperimental şərtlərini təqlid etmək üçün RPMI mühitinə batırılmış, örtük örtüyünə yerləşdirilmiş termocüt (TC) ilə ölçülən ultrasəs tətbiqi zamanı temperaturun (uS) zamana nisbətinin nəticələri. Əlavə: Örtük örtüyündəki hüceyrələrin eksperimental quraşdırılmasının sxemi və mühitə batırılmadan əvvəl TC düzülüşü. Mənbə: Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-23364-6

Boston Kollecinin tədqiqatçılarından ibarət fənlərarası bir qrupun fikrincə, immun hüceyrələrinin içərisinə yerləşdirilən və ultrasəslə uzaqdan stimullaşdırılan pyezoelektrik nanopartiküllər bədənin xəstəliklərlə mübarizə reaksiyasını tetikleyebilir.

Məqalə Scientific Reports jurnalında dərc olunub .

Piezoelektrik nanopartiküllər immun hüceyrələrini necə aktivləşdirir

Tədqiqatın həmmüəlliflərinə görə, bədənin immun reaksiyasının mərkəzində olan hüceyrələr olan makrofaqları aktivləşdirmək üçün pyezoelektrik hissəciklərin istifadəsi, potensial olaraq, infeksiya və ya şiş yerində hüceyrələrin dəqiq, tələb üzrə aktivləşməsinə imkan verə bilər və bununla da dərmanların sistemli tətbiqi ilə əlaqəli toksiklik və yan təsirlərin qarşısını ala bilər.

Hesabatın həmmüəllifi, Boston Kollecinin Ferris Fizika Professoru Maykl C. Nauton bildirib ki, “Biz fizikadan pyezoelektrik və ultrasəs formalarında istifadə edərək, immun hüceyrələrinin differensiasiyasını istiqamətləndirərək biologiyanı idarə edə biləcəyimizi və iltihabı idarə edə biləcəyimizi və daha geniş mənada hüceyrələrin müxtəlif biofiziki stimullara necə ardıcıl reaksiya verdiyini kəşf edə biləcəyimizi öyrənmək istədik”.

Pyezoelektrik materiallar ultrasəs kimi mexaniki gərginliyə məruz qaldıqda elektrik yükü yaradır və elektrik sahəsi tətbiq edildikdə də deformasiyaya uğraya bilər. Ümumi nümunələrə müəyyən kristallar, keramika və sümük və DNT kimi bioloji materiallar daxildir. Bu halda tədqiqatçılar barium titanatından istifadə ediblər.

“Barium titanat pyezoelektrik nanopartiküllər in vitro ultrasəs vasitəsilə siçan makrofaqlarında M1 polyarizasiyasını induksiya edir” adlı hesabata görə, komanda nanopartiküllərdən bioloji və biofiziki stimullara xüsusilə həssas olan məməli makrofaq hüceyrələrini öyrənmək üçün istifadə edib.

Hesabata görə, nanopartikulları götürən və ultrasəsin bioelektrik təsirinə məruz qalan immun hüceyrələri infeksiya ilə mübarizə apara, şişlərə hücum edə və mövcud terapevtik yanaşmaları potensial olaraq gücləndirə bilən bir formaya çevrilib.

Xərçəng müalicəsi və gələcək tədqiqatlar üçün potensial

Tədqiqatçılar həmçinin təəccüblü bir kəşf də ediblər.

“Biz ultrasəs gücünün çox yüksək olduğunu və bunun qarşısını almaq üçün gücünü azaltdığımızı aşkar etdik”, – deyə Naughton bildirib. “İkinci dəfə düşündükdən sonra bu metodu tətbiq etməklə hüceyrələri öldürə biləcəyimizi anladıq. Bu, bizi düşünməyə vadar etdi: Bəs xərçəng necə olacaq?”

Naughton bildirib ki, komanda nanopartikül-üstəgəl-ultrasəs metodunu xərçəngə qarşı terapiya kimi sınaqdan keçirməyə başlayıb. İndi onlar bu metodu xərçənglə mübarizə aparan terapiya kimi inkişaf etdirməyi planlaşdırırlar.

Naughton bildirib ki , komanda nanopartikullara radioaktiv etiket əlavə edərək xərçəng hüceyrələrinin içərisində PET görüntüləməsi vasitəsilə izlənə bilən Yel Tibb Məktəbi tədqiqatçıları ilə əməkdaşlıq edir. Bu, potensial olaraq diaqnostik görüntüləmə və terapevtik müalicəni eyni vaxtda birləşdirən fokuslanmış ultrasəs xərçəng terapiyası kimi istifadə edilə bilər.

Konnollinin sözlərinə görə, immun hüceyrələri biofiziki və biokimyəvi siqnallara xüsusilə həssasdır. Buna görə də, növbəti vacib addım hüceyrələrin bu cür siqnallara necə reaksiya verdiyini anlamaqdır.

“Öyrəndiklərimizlə, immun hüceyrələrinin biofiziki tənzimlənməsinin müəyyən genləri ələ keçirən və əsas hüceyrə fəaliyyətlərini dəstəkləyən, nəticədə həyat üçün vacib olan genləri idarə edən kiçik damcıların əmələ gəlməsini əhatə etdiyini irəli sürürük”, – tədqiqatın həmmüəllifi, Boston Kollecinin Biologiya üzrə Tədqiqat Professoru Timoti Konnolli bildirib. “Əgər belədirsə, bu, biologiyanın yeni, universal biofiziki kodunu təmsil edə bilər.”

Konnolli əlavə edib ki, belə bir kod bioloji hüceyrələrin xərçəng və yaşlanmadan immun hüceyrələrinin aktivləşməsinə qədər müxtəlif hüceyrə fenotiplərinə təsir edən geniş fiziki və ya ətraf mühit şəraitinə necə ardıcıl reaksiya verdiyini izah etməyə kömək edə bilər.

Bunu araşdırmaq üçün komanda biofiziki və bioloji cəhətdən tənzimlənən hüceyrələr arasında ortaqlığı axtarmaq məqsədilə tək hüceyrəli genetik ardıcıllıqla araşdırma aparmağı planlaşdırır.

Noton və Konnolli ilə yanaşı, hesabatın həmmüəllifləri arasında Fizika professoru Kşiştof Kempa, Britaniya Kolumbiyası bakalavr pilləsinin son kurs tələbələri Kamil Conson və Allison Çen və Britaniya Kolumbiyası məzunu Dilan Hatt da var idi.

Nəşr detalları

Timoti Konnolli və digərləri, Barium titanat pyezoelektrik nanopartikullar in vitro ultrasəs vasitəsilə siçan makrofaqlarında M1 polyarizasiyasını induksiya edir, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-23364-6

Jurnal məlumatları: Elmi Hesabatlar 

Boston Kolleci tərəfindən təmin edilir