सेल झिल्ली पर एक चिप’ गति सकता स्क्रीनिंग की दवा उम्मीदवारों के लिए COVID-19 — ScienceDaily


शोधकर्ताओं ने विकसित किया है एक मानव कोशिका ‘झिल्ली पर एक चिप’ की अनुमति देता है कि सतत निगरानी कैसे की दवाओं और संक्रामक एजेंटों के साथ बातचीत हमारी कोशिकाओं, और जल्द ही हो सकता है इस्तेमाल किया जा सकता का परीक्षण करने के लिए संभावित दवा उम्मीदवारों के लिए COVID-19.

शोधकर्ताओं से, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, कॉर्नेल विश्वविद्यालय और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय, कहते हैं कि अपने डिवाइस के लिए नकल सकता है किसी भी सेल प्रकार-बैक्टीरियल, मानव या यहां तक कि कठिन कोशिकाओं की दीवारों, पौधों. उनके अनुसंधान हाल ही में pivoted करने के लिए कैसे COVID-19 के हमलों को मानव कोशिका झिल्ली और, अधिक महत्वपूर्ण बात, यह कैसे हो सकता है अवरुद्ध कर दिया ।

उपकरणों का गठन किया गया है पर चिप्स के संरक्षण, जबकि अभिविन्यास और कार्यक्षमता की कोशिका झिल्ली और किया गया है सफलतापूर्वक इस्तेमाल करने के लिए गतिविधि पर नजर रखने के आयन चैनल, एक वर्ग के प्रोटीन मानव कोशिकाओं में कर रहे हैं, जो लक्ष्य का 60% से अधिक की मंजूरी दे दी फार्मास्यूटिकल्स. परिणाम में प्रकाशित कर रहे हैं हाल ही में दो पत्रों में Langmuir और एसीएस नैनो.

कोशिका झिल्ली में एक केंद्रीय भूमिका निभाते जैविक संकेत, सब कुछ नियंत्रित करने से दर्द से राहत के लिए संक्रमण एक वायरस के रूप में अभिनय, द्वारपाल के बीच एक सेल और बाहर की दुनिया. टीम बनाने के लिए बाहर सेट है कि एक संवेदक को बरकरार रखता है के सभी महत्वपूर्ण पहलुओं के एक सेल झिल्ली-संरचना, तरलता, और अधिक नियंत्रण आयन आंदोलन के बिना-समय लेने वाली कदम की जरूरत है रखने के लिए एक सेल जिंदा है ।

डिवाइस का उपयोग करता है एक इलेक्ट्रॉनिक चिप को मापने के लिए किसी भी परिवर्तन में एक overlying झिल्ली से निकाले गए एक सेल को सक्रिय करने के लिए वैज्ञानिकों को सुरक्षित रूप से और आसानी से समझ में कैसे सेल सूचना का आदान प्रदान के साथ बाहर की दुनिया.

डिवाइस एकीकृत करता है, कोशिका झिल्ली के साथ आयोजन बहुलक इलेक्ट्रोड और ट्रांजिस्टर. उत्पन्न करने के लिए पर चिप झिल्ली, कॉर्नेल टीम पहली अनुकूलित करने के लिए एक प्रक्रिया का उत्पादन झिल्ली से जीवित कोशिकाओं और फिर, के साथ काम कर रहे कैम्ब्रिज टीम, राजी कर लिया पर उन्हें polymeric इलेक्ट्रोड है कि एक तरह से संरक्षित के सभी कार्यक्षमता है. को हाइड्रेटेड का आयोजन पॉलिमर प्रदान एक और अधिक ‘प्राकृतिक’ पर्यावरण के लिए कोशिका झिल्ली की अनुमति देता है और मजबूत निगरानी की झिल्ली के समारोह के साथ ।

स्टैनफोर्ड टीम अनुकूलित polymeric इलेक्ट्रोड की निगरानी के लिए परिवर्तन में झिल्ली. डिवाइस अब पर निर्भर करता है रहते हैं कोशिकाओं है कि कर रहे हैं अक्सर तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण जीवित रखने के लिए और महत्वपूर्ण ध्यान देने की जरूरत है, और माप पिछले कर सकते हैं एक विस्तारित समय अवधि के लिए.

“क्योंकि झिल्ली से उत्पादित कर रहे हैं मानव कोशिकाओं में, यह होने की तरह है, एक बायोप्सी की है कि कोशिका की सतह पर – – – हम है कि सभी सामग्री के लिए किया जाएगा सहित मौजूद प्रोटीन और लिपिड, लेकिन कोई नहीं की चुनौतियों का उपयोग कर जीवित कोशिकाओं,” कहा Dr Susan डैनियल, एसोसिएट प्रोफेसर के रासायनिक और biomolecular इंजीनियरिंग कॉर्नेल और वरिष्ठ लेखक के Langmuir कागज.

“इस प्रकार की स्क्रीनिंग आमतौर पर किया जाता है दवा उद्योग द्वारा लाइव के साथ कोशिकाओं, लेकिन हमारे उपकरण प्रदान करता है एक आसान विकल्प है,” कहा Dr Róisín ओवेन्स से कैम्ब्रिज के डिपार्टमेंट ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग और जैव प्रौद्योगिकी, और वरिष्ठ लेखक के एसीएस नैनो कागज. “इस विधि के साथ संगत है उच्च throughput स्क्रीनिंग और की संख्या को कम झूठी सकारात्मक के माध्यम से इसे बनाने में अनुसंधान एवं विकास पाइप लाइन में हैं।”

“डिवाइस हो सकता है के रूप में के रूप में छोटे आकार के एक मानव कोशिका और आसानी से गढ़े में सरणियों, जो हमें की अनुमति देता है प्रदर्शन करने के लिए कई माप एक ही समय में,” डॉ अन्ना-मारिया लक्ष्मीबाई से भी, कैम्ब्रिज और संयुक्त पहले लेखक दोनों पर कागजात.

तिथि करने के लिए, के उद्देश्य से अनुसंधान, द्वारा समर्थित धन से संयुक्त राज्य अमेरिका के रक्षा रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी (DARPA), किया गया है करने के लिए कैसे प्रदर्शित वायरस ऐसे इन्फ्लूएंजा के रूप में कोशिकाओं के साथ बातचीत. अब, DARPA प्रदान की गई अतिरिक्त धन का परीक्षण करने के लिए डिवाइस की प्रभावशीलता में स्क्रीनिंग के लिए संभावित दवा उम्मीदवारों के लिए COVID-19 में एक सुरक्षित और प्रभावी तरीका है ।

को देखते हुए, महत्वपूर्ण जोखिम शामिल करने के लिए पर काम कर रहे शोधकर्ताओं सार्स-CoV-2, वायरस का कारण बनता है जो COVID-19, वैज्ञानिकों परियोजना पर ध्यान दिया जाएगा बनाने पर वायरस झिल्ली और fusing के साथ उन लोगों के चिप्स. वायरस झिल्ली के समान हैं सार्स-CoV-2 झिल्ली, लेकिन नहीं होते वायरल न्यूक्लिक एसिड. इस तरह से नई दवाओं या एंटीबॉडी को बेअसर करने के लिए वायरस के spikes है कि इस्तेमाल कर रहे हैं में प्रवेश पाने के लिए मेजबान सेल पहचाना जा सकता है । इस काम की उम्मीद है चल पाने के लिए पर 1 अगस्त ।

“इस डिवाइस के साथ, हम उजागर नहीं कर रहे हैं करने के लिए जोखिम भरा काम करने के वातावरण का मुकाबला करने के लिए सार्स-CoV-2. डिवाइस को गति देगा स्क्रीनिंग की दवा उम्मीदवारों प्रदान करते हैं और सवालों के जवाब के बारे में कैसे इस वायरस काम करता है,” ने कहा कि डॉ हान लियू युआन, कॉर्नेल शोधकर्ता और संयुक्त पहले लेखक दोनों पर कागजात.

भविष्य के काम पर ध्यान दिया जाएगा स्केलिंग उत्पादन उपकरणों के स्टैनफोर्ड और स्वचालित एकीकरण की झिल्ली के साथ चिप्स का लाभ, fluidics विशेषज्ञता से स्टैनफोर्ड PI जुआं सॅंटियागो जो टीम में शामिल हो जाएगा अगस्त में.

“इस परियोजना में विलय कर दिया गया है विचारों और अवधारणाओं से प्रयोगशालाओं में ब्रिटेन, कैलिफोर्निया और न्यू यॉर्क में, और दिखाया गया है कि एक युक्ति काम करता है reproducibly में सभी तीन साइटों. यह है की एक महान उदाहरण की शक्ति को एकीकृत जीव विज्ञान और सामग्री विज्ञान के समाधान में वैश्विक समस्याओं ने कहा,” स्टैनफोर्ड नेतृत्व PI प्रोफेसर अल्बर्टो Salleo.



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