Son texnoloji nailiyyətlər fizioloji prosesləri yüksək dəqiqliklə izləyə və idarə edə bilən qabaqcıl texnologiyaların inkişafına təkan verir. Bunlara invaziv əməliyyatlar və ya prosedurlar tələb etmədən canlı orqanizmlərdə genlərin ifadəsini idarə edə bilən cihazlar daxildir.

ETH Zurich tədqiqatçıları bu yaxınlarda nanohissəciklərin və hüceyrələrin qarşılıqlı əlaqəsi vasitəsilə məməlilərdə transgenlərin simsiz ifadə tənzimləməsinin (EMPOWER) elektromaqnit proqramlaşdırılmasına imkan verən yeni bir üsul təqdim etdilər .

Nature Nanotechnology jurnalında dərc olunan məqalədə onların təklif etdiyi yanaşma şəkərli diabet də daxil olmaqla xroniki xəstəliklərin müalicəsinə kömək edə bilər , eyni zamanda sintetik biologiya və regenerativ tibb sahəsində tədqiqatlar üçün yeni imkanlar açır.

Phys.org-a məqalənin baş müəllifi Martin Fussenegger, “Bizim son araşdırmamız canlı orqanizmlərdə terapevtik gen ifadəsini dəqiq və qeyri-invaziv şəkildə idarə etmək üçün biotibbdə davam edən problemin həlli ilə bağlıdır” dedi.

“Mən başa düşürəm ki, ənənəvi üsullar bir qədər çətin ola bilər. Ya onlar invaziv prosedurlar tələb edir, ya da onlar bizim istədiyimiz qədər dəqiq və ya möhkəm olmaya bilər. Bu, bizi birbaşa təmas və ya invaziv cihazlar olmadan bioloji toxumalara təhlükəsiz və effektiv şəkildə nüfuz etmək qabiliyyətindən istifadə edərək, simsiz idarəetmə üçün maqnit sahələrindən istifadə etməyə ilham verdi.”

Fussenegger və onların həmkarları tərəfindən aparılan son araşdırmanın əsas məqsədi uzaqdan məməlilər tərəfindən istehsal olunan müalicəvi zülalın miqdarını etibarlı şəkildə idarə etmək üçün təhlükəsiz və möhkəm bir yanaşma hazırlamaq idi. Kağızlarında təqdim etdikləri üsul xitosan adlı biouyğun polimerlə örtülmüş multiferroik materiallardan hazırlanmış nanohissəciklərə əsaslanır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747645206&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-nanoparticle-cell-interface-enables-electromagnetic.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747645206195&bpp=1&bdt=324&idt=159&shv=r20250514&mjsv=m202505130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6203064543648&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1806&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092192%2C31092462%2C95353387%2C95360957%2C95360949&oid=2&pvsid=6192782675577104&tmod=630256879&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=166

“Bu nanohissəciklər aşağı tezlikli maqnit sahəsi ilə stimullaşdırıldıqda , hüceyrə sitoplazmasında reaktiv oksigen növlərinin (ROS) biotəhlükəsiz səviyyələrini yaradırlar ” dedi Fussenegger.

“Biz məməlilərin hüceyrələrini bu ROS siqnallarına həssas olan genetik dövrə daxil etmək üçün dizayn etdik. Hüceyrəvi KEAP1/NRF2 yolundan istifadə edərək. ROS aşkar edildikdə, bu, NRF2 zülallarına məşğul olmaq üçün siqnal kimi görünür və onlar insulin kimi seçilmiş terapevtik zülalları həyata keçirmək üçün birlikdə işləyirlər.”

Fussenegger və onun həmkarları tərəfindən təqdim edilən nanohissəcik-hüceyrə interfeysinin əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, genin nə vaxt və harada ifadə olunmasını istədiyinə dəqiq nəzarət etməyə imkan verir. Bundan əlavə, metod zərif və qeyri-invazivdir, çünki tələb olunan prosedurlar və ya yüksək enerjili stimullaşdırma tələb etmir.

Gen ifadəsinin simsiz idarə olunması üçün əvvəllər təklif edilmiş digər nanohissəcik əsaslı üsullarla müqayisədə, komandanın yanaşması yüksək bio-uyğundur və daha aşağı nanohissəciklərin dozaları tələb edir, eyni zamanda hədəfdən kənar təsirləri minimuma endirir. Tədqiqatçılar onun potensialını nümayiş etdirmək üçün onu diabetin siçan modelində sınaqdan keçiriblər.

“Biz bu təcrübədə siçanları hər gün cəmi üç dəqiqə zəif elektromaqnit sahəsinə (1 kHz, 21 mT) məruz qoyduq” dedi Fussenegger.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

“Bu, onların insulin ifrazını həqiqətən yaxşı idarə etdi və bütün tədqiqat zamanı qanda qlükoza səviyyələrini normal saxladı. Tədqiqatımızın ən mühüm nailiyyətini bölüşməkdən çox şadıq: biz simsiz elektromaqnit idarəetmələri interfasial maqnit qəbulediciləri kimi hüceyrədaxili nanohissəciklər vasitəsilə məməli hüceyrələrində təbii transgen ifadəsinə uğurla bağladıq.”

Tədqiqatçılar tərəfindən istifadə edilən nanohissəciklər hüceyrələrdə nüvəni əhatə edən jele kimi maddə olan sitoplazmaya daxil edilmişdir. Bu, hüceyrələrdə təbii olaraq istehsal olunan reaktiv oksigen tərkibli molekullar sinfi olan kimyəvi reaktiv oksigen növlərindən (ROS) istifadə edərək nanohissəciklərin hüceyrələrlə əlaqə saxlamasına imkan verdi.

“Bu, hətta nanohissəciklər zülallarla birbaşa qarşılıqlı əlaqədə olduqda belə doğru idi” dedi Fussenegger. “Bizim tikintimiz əladır, çünki o, hüceyrələrin birlikdə işləməsini təmin edir və bunu mühəndis hüceyrələrin bütövlüyünü pozmadan edir. Bu, bizə lazım olan nəticələri əldə etməyə kömək edir, lakin heç bir problem olmadan.”

Bu tədqiqatçılar qrupu tərəfindən hazırlanmış nanohissəcik-hüceyrə interfeysi çox qiymətli tibbi tətbiqlərə malik ola bilər. Xüsusilə, yanaşma çox zəif elektromaqnit sahəsindən (1 kHz-dən aşağı) və aşağı gücdən (21 mT) istifadə edir, eyni zamanda hüceyrələri çox qısa müddətə (üç dəqiqə) stimullaşdırır.

“Bu, klinik MRT taramalarında istifadə edilən səviyyələrdən çox zəifdir” dedi Fussenegger. “Beləliklə, yanaşmamız xroniki xəstəliklərin idarə olunması üçün çox dəyərli ola bilər, çünki bu, bizə terapiyanı uzaqdan və dinamik şəkildə tənzimləməyə imkan verəcək. Bu, təkrar inyeksiyalara, invaziv implantlara və ya sistemli dərman tətbiqinə ehtiyacı aradan qaldıracaq.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=3096487112&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747645235&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-nanoparticle-cell-interface-enables-electromagnetic.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747645206196&bpp=1&bdt=325&idt=182&shv=r20250514&mjsv=m202505130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1747645191%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x280%2C336x280%2C336x280%2C1005x124&nras=2&correlator=6203064543648&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4316&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=541&eid=31092192%2C31092462%2C95353387%2C95360957%2C95360949&oid=2&psts=AOrYGsl7DpHdsluGjX066i-9tcxCfCvqmoTLPMk-3YfsuHVqvRyYHti-WS_r-WuayXSdru3Lw_8VKH18AYHB8zOHj_nwxwpq%2CAOrYGsnrz6_ZC3rqMQFuVwp1URR5Tb9FITgmIH5gxn8kQra21tQ4Orhkq53g9_xNUSuXEMmhFZWrE-2AfDlCDW-6fsCPVDdw%2CAOrYGskZvN5DYsahSbbWHHj0mvBZ0wQd_sIWpojD4ptxArH-aGUAnkmTURoIFPI9bRhXMHb7ceJ4iDZoChdJJisl1pIsjD3y%2CAOrYGsmWeRh1VlITRJkl4JKJ0U4ygfnZAd7qgpyk7FG5pd8y3cb9LbhXpeKHS-xTqEFlpt-pNEkA2nWx_FKc9viy9AgHhtkI9AjQzoyV6MLoOPhA4N4&pvsid=6192782675577104&tmod=630256879&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=4&fsb=1&dtd=29500

Gələcəkdə transgen ifadəsini uzaqdan idarə etmək üçün komandanın yanaşması sınaqdan keçirilə və klinik şəraitdə tətbiq oluna bilər. Tədqiqatçılar indi onların metodunun onkologiya, nevrologiya və regenerativ tibb sahələrində potensial tətbiqini araşdırır, eyni zamanda nanohissəciklərə əsaslanan sistemi təkmilləşdirmək üzərində işləyirlər.

“Növbəti tədqiqatlarımızda biz sistemimizi daha həssas, biouyğun və səmərəli etməyə diqqət yetirəcəyik” dedi Fussenegger.

“Biz həmçinin elektromaqnit stimullaşdırıcı avadanlıqda bəzi təkmilləşdirmələr etməyi planlaşdırırıq. Biz onu daha yığcam etmək istəyirik ki, klinik şəraitdə istifadə etmək daha asan olsun.

“Gələcəkdə daha da çox işlər görməyi səbirsizliklə gözləyirik. Biz bu platformadan digər xroniki xəstəliklər üçün istifadə edəcəyik. Biz həmçinin alternativ genetik sxemləri araşdıracağıq. Və texnologiyanı preklinik və klinik qiymətləndirmə üçün hazırlayacağıq.”

Daha çox məlumat: Zhihua Lin et al, məməli transgen ifadəsinin elektromaqnit simsiz uzaqdan idarə edilməsi, Təbiət Nanotexnologiyası (2025). DOI: 10.1038/s41565-025-01929-w

Jurnal məlumatı: Təbiət Nanotexnologiyası 

© 2025 Science X Network