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“芯片上的膜”有望加速新冠肺炎药物筛选

2020-07-10 07:34:05 来源:科技日报

  科技日报北京7月9日电 (记者刘霞)据英国剑桥大学官网近日报道,该校科研人员和美国科学家携手,开发出一种可以模仿人类细胞膜的“芯片上的膜”(membrane on a chip),它可以连续监测药物和感染因子与人体细胞的相互作用,有望加快新冠肺炎候选药物筛选工作的进度。

  研究人员称,他们最近的研究重点是新冠肺炎如何攻击人类细胞膜,以及如何将其阻断。他们希望研制出一种传感器,既能保留细胞膜的结构、流动性和控制离子运动的所有关键特征,同时又不需要维持细胞的存活。

  据悉,新设备在芯片上形成,保留了细胞膜的功能,可以模仿任何类型细胞的膜,包括细菌和人类细胞膜、甚至植物坚硬的细胞壁等。该设备使用电子芯片来测量细胞膜的任何变化,使科学家能安全、轻松地了解细胞与外界的相互作用。细胞膜在生物信号传导中起关键作用,控制着缓解疼痛、病毒感染等所有生物过程,并充当细胞与外界之间的“看门人”。

  研究人员解释说,该设备将细胞膜与导电聚合物电极和晶体管整合在一起。为生成这种“芯片上的膜”,康奈尔大学团队首先优化了一种用活细胞生产膜的工艺,然后与剑桥团队合作,在保留其所有功能的情况下将其“哄骗”到聚合物电极上。水合的导电聚合物为细胞膜提供了一个更“自然”的环境。该设备不再依赖活细胞,并且测量可以持续较长时间。此外,“该设备像人类细胞一样小,可以很容易地以阵列形式制造,这使我们能同时开展多个测量”。

  该设备将加快对新冠肺炎候选药物的筛选工作,并提供有关这种病毒如何工作等问题的答案。据悉,研究人员还计划制造病毒膜并将其与这种芯片融合,这些病毒膜与新冠病毒的膜相同,但不包含病毒的核酸,科学家可借此鉴定出中和病毒刺突蛋白(新冠病毒借其进入宿主细胞)的新药或抗体,这项工作预计于8月1日开始。

编辑:谷永光

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