如何在不干扰细胞代谢过程的情况下在细胞中安装新功能？慕尼黑工业大学(TUM)和helmholtzzentrumnchen的团队改变了哺乳动物细胞，因此他们形成了一个可以进行隔离反应的人工隔间，从而可以检测组织深处的细胞并进行操作。有一个磁场。
TUM分子成像教授、helmholtzzentrummunchen研究团队负责人Gil Westmeyer教授和他的团队通过将产生细菌蛋白的遗传信息引入人体细胞，即所谓的封装蛋白，实现了这一目标。进入纳米球。这种方法使研究人员能够在哺乳动物细胞中创建小的、独立的空间人工细胞区室。
具有新属性的保护区
微球的优点是对细胞无毒，内部可以发生酶促反应，不会干扰细胞的代谢过程。这项研究的第一作者费利克斯西格蒙德解释说：“这个系统的一个关键优势是，我们可以通过基因控制哪些蛋白质，如荧光蛋白或酶，被包裹在纳米球内部。"因此，我们可以在空间中分离过程，并为细胞提供新的特征."
然而，纳米球也有对韦斯特梅尔团队特别重要的自然属性：它们可以吸收铁原子，并以这样的方式处理它们，即它们保留在纳米球中，而不会破坏细胞的过程。这种孤立的铁生物矿化使粒子和细胞都具有磁性。韦斯特梅尔解释说：“通过使细胞具有磁性来使其可见和可控是我们的长期研究目标之一。含铁纳米隔室正在帮助我们朝着这个目标迈出一大步。”
磁性和实用性
特别是，这将使使用不同成像方法观察细胞变得更加容易：也可以使用不损伤组织的方法在深层观察磁性细胞，例如磁共振成像(MRI)。在菲利普埃尔德曼博士和马克斯普朗克生物化学研究所的于尔根普利茨科教授的合作下，该团队还可以证明纳米球在高分辨率低温电子显微镜下也是可见的。这一特性使它们能够用作基因报告基因，可以在电子显微镜中直接标记细胞特征或细胞状态，类似于光学显微镜中常用的荧光蛋白。此外，还有其他优点：磁性细胞可以通过磁场进行系统引导，使其与其他细胞进行分类和分离。
可用于细胞治疗。
人工细胞隔室的一种可能的未来用途是，例如，细胞免疫疗法，其中免疫细胞被遗传修饰，使得它们可以选择性地破坏患者的癌细胞。通过在细胞中操作新的纳米隔室，未来有可能通过非侵入性成像方法更容易地定位细胞。“有了模块化的纳米隔间，我们还可以为转基因细胞提供新的代谢途径，使它们更加有效和强大，”韦斯特梅尔解释说。“首先，在临床前模型中必须克服许多障碍，但在哺乳动物细胞中遗传控制模块化反应血管的能力对这些方法非常有帮助。”
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