Biliminsanları, kırmızı kan hücrelerinin (alyuvar) sahip olduğu esneklik, oksijen taşıma ve uzun dolaşım süresi gibi avantajlı özellikleri taklit eden yapay alyuvarlar geliştirmeye çalıştı. Ancak şimdiye kadar üretilen yapay alyuvarlar, doğal alyuvarların taşıdığı özelliklerin sadece birine veya birkaçına sahip olabilmişlerdi. ACS Nano’da yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar, doğal alyuvarların tüm özelliklerini taşıyan ve ayrıca birkaç ek özellik daha bulunduran sentetik alyuvarları üretmeyi başardı.
Kırmızı kan hücreleri, oksijeni akciğerlerden alıp vücut dokularına iletir. Disk şeklindeki hücreler, oksijeni kendisine bağlayıp dokulara taşınmasını sağlayan demir molekülü bulunduran hemoglobin içerir. Kırmızı kan hücreleri oldukça esnektir. Böylece kendilerini sıkıştırıp kılcal damarlardan geçebilir ve daha sonra eski biçimlerine dönebilirler. Ayrıca kırmızı kan hücreleri, bağışıklık sistemi tarafından yok edilmeden damarlarda uzun süre dolaşıma izin veren proteinler içerir. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker ve meslektaşları, tedavi edici ilaçların dolaşım sistemi yoluyla dağıtımı, manyetik hedefleme ve zehir etkisi gösteren maddelerin tespiti gibi yeni işlevlere sahip olan yapay kırmızı kan hücreleri geliştirmek istedi.
Araştırmacılar insan alyuvarlarını ince bir silika tabakası ile kaplayarak sentetik hücreleri üretti, hücreler üzerine pozitif ve negatif yüklü polimerleri katmanlandırdı. Ardından esnek kopyalar üretildi ve silika tabakası hücreler üzerinden kazınarak uzaklaştırıldı. Son olarak biliminsanları, üretilen kopyaların yüzeyini doğal alyuvarların membranları (zar tabakası) ile kapladı. Sentetik hücrelerin boyutu, şekli, taşıdıkları yük (enerji) ve yüzey proteinleri doğal alyuvarlarınkine benzer yapıdaydı. Ayrıca hücreler kılcal damarlar boyunca sıkışabildiler ve ardından eski biçimlerine döndüler.
Farelerde sentetik kırmızı kan hücrelerini, zehir etkisi göstermeden 48 saat boyunca işlevini sürdürebildi. Biliminsanları yapay hücrelere taşıma işlevi kazandırmak için hemoglobin, kanser ilacı, toksin algılayıcı veya manyetik nanopartiküller gibi maddeleri hücrelere yüklediler. Ayrıca sentetik alyuvarların bakteriyel toksinler için tuzak görevi gördüğü de raporlandı. Araştırmacılar, yapay alyuvarların gelecekte kanser tedavisi ve toksin biyoalgılayıcıları gibi uygulamalarda kullanılabileceğini ifade ediyor.
Kaynak: SCIENCE DAILY
