Метод вовлекает изготовление крошечного отверстия в кремниевый чип, по который мембраны липида, подобные тем, которые окружают клетки, поощрены вырасти. Ионный канал тогда синтезирован отдельно и пробит в мембрану во время центрифугирования.Ионные каналы – поры, сделанные из белков, которые существуют в некоторых клеточных мембранах, как в сердечных мышечных клетках.
Они открываются, и близко к позволяют ионам проходить, создавая электрический сигнал. У некоторых наркотиков есть побочные эффекты, действуя на эти ионные каналы.
Антигистамин astemizole, например, который был теперь забран из американского рынка, может закрыть ионный канал калия, вовлеченный в регулирование сердцебиения. Взятие его могло привести к неправильному учащенному сердцебиению.Ученые исследовали способы показать наркотики для побочных эффектов на ионных каналах. В настоящее время доступные методы несовершенны.
В одном методе стволовые клетки предписаны преобразовать в сердечные мышечные клетки, у которых есть определенный тип ионного канала, предназначаемого для допинг-контроля. Этот метод, однако, утомителен и может занять до 90 дней подготовки. Другой, меньше отнимающих много времени методов включает вставку ионных каналов в искусственно сформированные мембраны липида, покрывающие маленькое отверстие, сделанное в микро – или наноизмеренный чип.
Но текущие методы приводят к формированию нестабильных мембран, уменьшая их эффективность во время экспериментов.Профессор Ейуми Хирано-Иуота из Продвинутого Института Университета Тохоку Исследования Материалов и ее команды изготовил три кремниевых чипа с по-другому сформированными отверстиями и сравнил их способность принять содержащие ионный канал мембраны липида.
Каждый чип был сделан из толстого слоя кремния, покрытого тонким слоем кремния, азотируют, сопровождаемый тонким слоем кремниевой окиси. В серии шагов центральная часть чипа была запечатлена далеко, чтобы создать крошечное отверстие.
Форма отверстия, различного очень немного в зависимости от типа кислоты раньше, расторгала материал. Команда нашла отверстие, которое обеспечило, у большей части стабильности для мембран липида, чтобы сформироваться по нему был постепенно конический край.
Больший процент мембран остался приложенным к коническому краю во время центрифугирования (45%) и когда малочисленные силы были применены к ним (75%), по сравнению с приложенными к двум другим отверстиям (от 0% до 20%).Команда добавила синтезируемый сердечный ионный канал мышц без клеток, названный hERG, к мембранам центрифугированием. Они преуспели в том, чтобы обнаружить электрический ток от каналов и в блокировании тока, применив лекарство astemizole, который имеет хорошо признанный отрицательный эффект на hERG каналы в сердце.
У их подхода есть потенциал, «чтобы служить новой платформой показа для оценки потенциальных рисков побочных эффектов препарата, действующих на hERG каналы пациентов», исследователи завершают в их исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports.