Als wetenschappers levende cellen magnetische eigenschappen zouden kunnen geven, ze zouden misschien cellulaire activiteiten kunnen manipuleren met externe magnetische velden. Maar eerdere pogingen om cellen te magnetiseren door er ijzerhoudende eiwitten in te produceren, hebben slechts tot zwakke magnetische krachten geleid. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS' Nano-letters hebben genetisch gecodeerde eiwitkristallen ontwikkeld die magnetische krachten kunnen genereren die vele malen sterker zijn dan de reeds gerapporteerde.

Het nieuwe gebied van magnetogenetica probeert genetisch gecodeerde eiwitten te gebruiken die gevoelig zijn voor magnetische velden om cellen te bestuderen en te manipuleren. Bij veel eerdere benaderingen is gebruik gemaakt van een natuurlijk ijzeropslageiwit, ferritine genaamd, die zichzelf kan assembleren tot een "kooi" die maar liefst 4 kan bevatten, 500 ijzeratomen. Maar zelfs met deze grote ijzeropslagcapaciteit, ferritine-kooien in cellen genereren magnetische krachten die miljoenen keren te klein zijn voor praktische toepassingen. Om de hoeveelheid ijzer die een eiwitassemblage kan opslaan drastisch te verhogen, Bianxiao Cui en collega's wilden het ijzerbindende vermogen van ferritine combineren met de zelfassemblage-eigenschappen van een ander eiwit, genaamd Inkabox-PAK4cat, die enorm kan vormen, spoelvormige kristallen in cellen. De onderzoekers vroegen zich af of ze de holle binnenkant van de kristallen konden bekleden met ferritine-eiwitten om grotere hoeveelheden ijzer op te slaan die aanzienlijke magnetische krachten zouden genereren.

Om de nieuwe kristallen te maken, de onderzoekers fuseerden genen die coderen voor ferritine en Inkabox-PAK4cat en brachten het nieuwe eiwit tot expressie in menselijke cellen in een petrischaal. De resulterende kristallen, die na 3 dagen uitgroeide tot ongeveer 45 micron (of ongeveer de helft van de diameter van een mensenhaar), had geen invloed op de overleving van de cel. De onderzoekers braken vervolgens de cellen open, isoleerde de kristallen en voegde ijzer toe, waardoor ze de kristallen konden rondtrekken met externe magneten. Elk kristal bevatte ongeveer vijf miljard ijzeratomen en genereerde magnetische krachten die negen ordes van grootte sterker waren dan enkele ferritine-kooien. Door kristallen die vooraf met ijzer waren geladen in levende cellen te introduceren, de onderzoekers konden de cellen verplaatsen met een magneet. Echter, ze waren niet in staat de cellen te magnetiseren door ijzer toe te voegen aan kristallen die al in cellen groeiden, mogelijk omdat het ijzergehalte in de cellen te laag was. Dit is een gebied dat nader onderzoek behoeft, zeggen de onderzoekers.