Natuurkundige Pawel Sikorski en zijn groep maken bedden van spijkers op miniatuurschaal - een plaat bedekt met nano-naalden die zijn ontworpen om individuele cellen te doorboren.

Het klinkt een beetje pijnlijk, maar geen van deze naalden gaat rechtstreeks in je lichaam, omdat de proefpersonen cellen onder de microscoop zijn. Sikorski werkt aan de ontwikkeling van geavanceerde hulpmiddelen voor onderzoekers die proberen te begrijpen wat er in de lichaamscellen gebeurt.

"Deze nano-naalden zullen medisch onderzoek efficiënter maken, " hij zegt.

Cellen slikken medicijnen op

Een manier om te begrijpen hoe verschillende moleculen de celfunctie beïnvloeden, is door de moleculen rechtstreeks in cellen af ​​te leveren en het effect te bestuderen. traditioneel, onderzoek op dit gebied wordt gedaan door eerst veel verschillende stoffen op een glas of ander oppervlak te plaatsen (afdrukken) om hun effect op de betreffende cellen te bestuderen.

De stoffen kunnen een potentieel geneesmiddel tegen kanker zijn dat werkt door het genetisch materiaal van de cel aan te tasten, of een molecuul dat een bepaald gen in de cel uitschakelt. De onderzoekers kweken vervolgens cellen bovenop het potentiële medicijn. Sommige cellen zullen het geneesmiddel opnemen, en de onderzoekers kunnen de veranderingen in de cellen volgen die door de verschillende medicijnen worden veroorzaakt. Maar in veel gevallen werkt deze methode niet erg goed, omdat sommige cellen hun medicijn niet willen innemen.

“Met de nieuwe methode we hechten moleculen van het medicijn dat wordt getest aan de uiteinden van de nano-naalden, en injecteer het dan op dezelfde manier als met een gewone medische spuit, ' zegt Sikorski.

Grijs gras en slimme cellen

De onderzoekers maken de nano-naalden in een kleine keramische oven. Er gaat iets in dat eruitziet als aluminiumfolie met een klein verbrand plekje erop (wat eigenlijk een flinterdun stukje koper is), en twee uur later op 500 graden, het koper reageert met zuurstof in de hitte, koperoxide maken.

Het eindproduct ziet er onder de microscoop uit als grijs gras, maar het gras zijn eigenlijk de nano-naalden. De volgende stap is om iets vergelijkbaars met talg op de naalden te plaatsen, zodat ze van de koperen plaat kunnen worden verwijderd. Glas is aan de onderkant gelijmd, zodat alles transparant is. Het eindproduct ziet eruit als een klein, rond spijkerbed. Onderzoekers kunnen nu cellen bovenop de nano-naalden plaatsen, en kijk of testmedicijnen in cellen kunnen worden geïnjecteerd.

Maar sommige cellen proberen wetenschappers voor de gek te houden. Terwijl sommige cellen gemakkelijk op de nano-naalden spietsen, anderen kapselen de naalden in en groeien eromheen.

"We werken momenteel aan het vinden van de juiste methoden om de naalden in te brengen, om ervoor te zorgen dat alle cellen worden gespietst, ' zegt Sikorski.

Niemand anders in Noorwegen maakt dergelijke nanonaalden. De NTNU-onderzoekers zijn ook de eerste groep ter wereld die een gelijkmatige, groter koperen oppervlak met nano-naalden.