如何在不干擾細胞代謝過程的情況下在細胞中安裝新功能？慕尼黑工業(yè)大學(TUM)和helmholtzzentrumnchen的團隊改變了哺乳動物細胞，因此他們形成了一個可以進行隔離反應的人工隔間，從而可以檢測組織深處的細胞并進行操作。有一個磁場。
TUM分子成像教授、helmholtzzentrummunchen研究團隊負責人Gil Westmeyer教授和他的團隊通過將產生細菌蛋白的遺傳信息引入人體細胞，即所謂的封裝蛋白，實現了這一目標。進入納米球。這種方法使研究人員能夠在哺乳動物細胞中創(chuàng)建小的、獨立的空間人工細胞區(qū)室。
具有新屬性的保護區(qū)
微球的優(yōu)點是對細胞無毒，內部可以發(fā)生酶促反應，不會干擾細胞的代謝過程。這項研究的第一作者費利克斯西格蒙德解釋說：“這個系統(tǒng)的一個關鍵優(yōu)勢是，我們可以通過基因控制哪些蛋白質，如熒光蛋白或酶，被包裹在納米球內部。"因此，我們可以在空間中分離過程，并為細胞提供新的特征."
然而，納米球也有對韋斯特梅爾團隊特別重要的自然屬性：它們可以吸收鐵原子，并以這樣的方式處理它們，即它們保留在納米球中，而不會破壞細胞的過程。這種孤立的鐵生物礦化使粒子和細胞都具有磁性。韋斯特梅爾解釋說：“通過使細胞具有磁性來使其可見和可控是我們的長期研究目標之一。含鐵納米隔室正在幫助我們朝著這個目標邁出一大步?！?
磁性和實用性
特別是，這將使使用不同成像方法觀察細胞變得更加容易：也可以使用不損傷組織的方法在深層觀察磁性細胞，例如磁共振成像(MRI)。在菲利普埃爾德曼博士和馬克斯普朗克生物化學研究所的于爾根普利茨科教授的合作下，該團隊還可以證明納米球在高分辨率低溫電子顯微鏡下也是可見的。這一特性使它們能夠用作基因報告基因，可以在電子顯微鏡中直接標記細胞特征或細胞狀態(tài)，類似于光學顯微鏡中常用的熒光蛋白。此外，還有其他優(yōu)點：磁性細胞可以通過磁場進行系統(tǒng)引導，使其與其他細胞進行分類和分離。
可用于細胞治療。
人工細胞隔室的一種可能的未來用途是，例如，細胞免疫療法，其中免疫細胞被遺傳修飾，使得它們可以選擇性地破壞患者的癌細胞。通過在細胞中操作新的納米隔室，未來有可能通過非侵入性成像方法更容易地定位細胞。“有了模塊化的納米隔間，我們還可以為轉基因細胞提供新的代謝途徑，使它們更加有效和強大，”韋斯特梅爾解釋說。“首先，在臨床前模型中必須克服許多障礙，但在哺乳動物細胞中遺傳控制模塊化反應血管的能力對這些方法非常有幫助?！?
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