Forskare injicerar lysande diamanter i celler
Många forskare har försökt placera extremt små diamanter i levande celler. Varför? Jo, diamanterna fluorescerar och kan därmed ge helt ny kunskap om cellens inre liv. Nu har fysikforskare i Lund lyckats med bedriften.
Diamanter är inte bara eftertraktade för sin skönhet, utan också för de unikt självlysande egenskaperna. Åtminstone bland forskare. Till skillnad från andra fluorescerande material slutar de inte lysa efter ett tag.
– Vi tänker på dem som ett färgämne. Dessutom är de biokompatibla, säger Elke Hebisch, forskare i fasta tillståndets fysik vid LTH, Lunds universitet.
Diamanter i nanostorlek
Tillsammans med professor Christelle Prinz har hon ”injicerat” diamanter i nanostorlek inuti levande celler.
Att som forskare ha en sådan här utsänd korrespondent i celler – vilka finns i ett labb, inte i kroppen – har många fördelar: med dem kan de bli möjligt få fram ny kunskap om cellen och även övervaka det som händer inuti cellen över tid.
– Inte minst det sistnämnda innebär en stor fördel, idag går det att ta snapshots av exempelvis proteiner i en cell, men det är svårt att följa förändringar över tid, säger Elke Hebisch.
Vad kan då forskare vilja få veta?
Ja, det kan handla om mycket, såsom att skilja ut friska celler från sjuka, målsöka sjukdomsframkallande proteiner och andra proteiner inuti en specifik cell, få reda på variationer i temperatur och pH-värden. Kunskapen kan vara ren grundforskning men även användas för att förstå sjukdomar och utveckla läkemedel.
Andra forskare har försökt göra samma sak men stupat på att diamanterna då tagits hand om av cellens ”städcentral”, de så kallade lysosomerna, vilka raskt kapslat in det främmande ämnet.
– Då gör de ingen nytta. Vidare har andra lyckats få i diamanterna i cellen men då bara i en cell i taget, vilket är alldeles för tidsödande för att bli ett realistiskt alternativ, säger Christelle Prinz.
Samma teknik kan på sikt användas för att föra in andra molekyler för att ändra celler eller läka sjuka celler.
Till sist: är det dyrt att använda diamanter? Nej, inte alls förklarar Elke Hebisch – mängderna som behövs är försvinnande små. De köps i en flaska där de flyter runt i vatten. Priset är detsamma som för vanliga antikroppar.
Diamanterna åker in i celler genom nanorör
Hur har forskarna i Lund lyckats installera diamanter i cellerna? De byggde förenklat, en platta med nanorör. Ovanpå läggs en lösning med celler. När cellvätskan ges lätta elektriska pulser vidgar sig cellmembranets ”porer” och nanodiamanterna åker upp via en hålighet i nanorören och in i cellen.
Christelle Prinz och Elke Hebisch verkar i NanoLund vid Lunds universitet som på olika sätt utvecklar bland annat nanotrådsteknik för flera användningsområden. I utvecklingen av just den här tekniken har de inspirerats av en grupp i Stanford som använde en liknande metod men för helt andra syften.
Vetenskaplig artikel:
Nanostraw-assisted cellular injection of fluorescent nanodiamonds via direct membrane opening.Small .
Kontakt:
Elke Hebisch, forskare om de fasta tillståndets fysik, Lunds universtitet elke.hebisch@ftf.lth.se
Christelle Prinz, professor, fasta tillståndets fysik, Lunds universitet, christelle.prinz@ftf.lth.se
