Lasersysteem levert 'pakketjes' af in levende cellen

Wetenschappers van de universiteit van Californië hebben een lasersysteem ontwikkeld dat razendsnel materialen kan injecteren in levende cellen. De technologie moet helpen bij onderzoek naar ziektes en cellulaire mechanismen.

Leider van het onderzoek is dr. Eric Pei-Yu Chiou, die verbonden is aan de universiteit van Californië in Los Angeles. Het door Chiou en collega's ontworpen lasersysteem wordt Blast genoemd en is in staat om kleine openingen te maken in cellen. Vervolgens kunnen 'pakketjes', zoals medicijnen of nanodeeltjes, de cel binnendringen.

Volgens de makers werkt het systeem als volgt: cellen worden aangebracht op een chip met titanium coating. In die coating zitten kleine gaatjes met een diameter van enkele micrometers. Onder de coating bevindt zich een vloeistof met daarin de deeltjes die in de cel afgeleverd moeten worden. Zodra de laser wordt aangezet wordt de vloeistof razendsnel kokendheet, wat zorgt voor een lokale 'explosie'. Hierdoor wordt een opening in de celmembraan gecreëerd en daardoor kan de vloeistof, met de pakketjes, naar binnen stromen. Dat alles gebeurt in enkele miljoensten van een seconde, waarna de celmembraan zich weer sluit.

Het lasersysteem kan een chip met cellen in tien seconden helemaal beschieten met lichtbundels, waardoor er met een snelheid van 100.000 cellen per minuut pakketjes worden afgeleverd. Dat is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van conventionele technieken: met een micropipet lukt het wetenschappers om slechts een cel per minuut te injecteren. Het Blast-systeem kan onderzoek waarbij cellen gemodificeerd moeten worden dus aanzienlijk versnellen.

De onderzoekers zien toepassingen in verscheidene takken van het wetenschappelijk onderzoek: met de techniek worden experimenten mogelijk die voorheen onmogelijk waren. Er kan bijvoorbeeld beter onderzoek gedaan worden naar de oorsprong van ziektes door genen te modificeren. Ook kan gekeken worden naar het gedrag van geïnfecteerde cellen.

Het team van Chiou werkt al lange tijd aan lasersystemen voor het manipuleren van cellen. Een aantal jaar geleden maakten onderzoekers een lasersysteem dat in staat is om levende cellen te verplaatsen zonder ze te beschadigen.

Reacties (34)

[Tourmaline]

Kunnen ze hiermee dan eventueel ook medicijnen rechtstreeks gaan toedienen? In bijv. kankercellen?

[Reactie gewijzigd door Tourmaline op 25 juli 2024 11:01]

[SA007]

Nee, probleem bij kankercellen is bij de cellen komen, dit gaat uit van cellen die je los in een apparaat duwd.

Het kan wel onderzoek versnellen, maar een directe behandeling van kankercellen met dit principe is niet realistisch.

[sygys]

Met deze technieken kan straks op cel niveau het lichaam bestuurd worden. Kanker is eigenlijk niet anders dan verkeerde celdelingen die niet worden opgemerkt door het lichaam. Met deze techniek kunnen de chips in onze cellen selfdestruct toepassen zodra een chip dit constateerd. We kunnen straks ons hele lichaam monitoren en aanpassen op cel niveau. De volgende stap is het aanpassen van cellen op dna niveau real time.

Zodra we daar zijn komt zelfs eeuwig leven in zicht. Als chips merken dat iets verouderd dan worden deze cellen gewoon gestimuleerd om zich te vernieuwen. Waardoor veroudering niet meer plaats vindt. als er een ziekte is die het lichaam niet kan afweren passen de chips het dna profiel aan zodat je niet meer vatbaar bent voor die ziekte.

Mogelijkheden zijn eindeloos. Grappig dat je zulke toekomst verzinsels eerst in films ziet enr het vervolgens 10 jaar later ook daadwerkelijk gaat gebeuren.

De vrasg is alleen wat er gebeurt als een storing op treed in deze chips.

[Yamotek]

Met deze techniek dus niet, de cellen moeten aangebracht worden op een coating van titanium. Dit betekent dat er bij iedere laag in je lichaam een coating titanium tussenmoet zitten (waar dan weer laserapparatuur op aangesloten zit).

Zoals SA007 dus aangaf, dit is alleen voor onderzoek en heeft totaal geen directe functie met cellen die gewoon in je lijf zitten.

Om het verhaal van eeuwig leven even mee te nemen, ongeveer iedere 7 jaar is je hele lichaam nieuw, nieuwe botten, nieuwe spieren alle oude cellen zijn dood. Dit betekent dat over 7 jaar je een nieuw persoon bent. Echter is het probleem hierbij dat er bij oudere leeftijd "slijtage" van het DNA optreedt wat kan resulteren in een vorm van kanker bijvoorbeeld (dus slijtage als in DNA mutaties). Dus theoretisch is het mogelijk als het DNA van iedere cel wordt uitgelezen en bij een mutatie wordt vernietigd. Maar dit zal nog wel even duren voordat de technologie zo ver is, om alleen dit probleem van overlijden tegen te gaan. Ook is het zo dat de hersenen en het zenuwstelsel helemaal niet op een hele oude leeftijd is "gebouwd", dan zou ook hiervoor nog een oplossing moeten worden gevonden.

[Alex3]

Dat duurt geen 7 jaar maar 6 weken. Alleen het ijzer wordt langer bewaard.

[StefanDingenout]

http://www.livescience.co...ce-cells-seven-years.html

[Mocro_Pimp®]

De huid vernieuwt zich in ongeveer 6 weken

[Tijgert]

Totdat je de Telomeren kan verlengen of het inkorten bij elke celdeling kan stoppen zal men nooit eeuwig leven kunnen halen.

[Mocro_Pimp®]

Tenzij je elke cel in het lichaam kan binnen dringen. Je kan de tijd stil zetten door alle atomen simultaan te bevriezen op 0K. Zo wordt het lichaam direct gepauzeerd, en kan het weer resumen wanneer die chips de atomen weer op de juiste temperatuur brengen. Je geest zou het niet eens merken en je bent zo 1000 jaar verder. Maar je hebt wel gelijk: Het is niet bepaald "leven" wat ik omschrijf.

[sygys]

Nou ja ben maar een leek natuurlijk. En titanium in het lichaam is natuurlijk niet mogelijk. Maar als je straks nano tech kunt ontwikkelen die bij injecteren in het lichaam zichzelf kan nestelen in cellen dan heb je het zelfde resultaat.

[Yamotek]

Ik bedoelde alleen maar te zeggen dat het ook met deze techniek.. nog steeds helaas (of gelukkig?(anders komt iedereen nooit van zijn schoonfamilie af )) een utopie is

[Eternal Sidus]

Het verouderen zit het juist in het "vernieuwen'' van cellen. dit gaat zo nu en dan eens fout en dat is veroudering. de cellen worden bij elke deling miniscul aangetast. dit wordt op een gegeven moment teveel. dus nee dit kan niet eeuwig leven creeren.

pas als je kan zorgen dat er 0 fouten ontstaan bij celdeling is dat probleem opgelost. hiervoor zouden we beter naar radicalen deeltjes kunnen kijken en dit oplossen.

zoek het op en je vind dat we in principe zelfs van zuurstof kanker krijgen.

[Marctraider]

Ben blij dat ik tegen die tijd de pijp uit ben.
Ik zou niet eens eeuwig willen leven, en al zou ik dat wel, ben ik over 100+ jaar omringt door niks meer dan geloofswaanzinnige op deze wereld, aangezien dat steeds meer verder 'uitbereidt'

[Reactie gewijzigd door Marctraider op 25 juli 2024 11:01]

[Kain_niaK]

En dan noemen ze mij een religek ...

[Waah]

Dat denk ik niet als ik de tekst lees... De cellen liggen op een chip met gaatjes, met daaronder de vloeistof met cellen. Daar onder zit een laser die plaatselijk verhit. Dit is dus een lab-opstelling en niet ergens in het lichaam. Al betekend dit wel dat het onderzoek naar een genezing voor kanker wel versneld kan worden. Waar het effect van bepaalde stoffen op cellen eerst maar met 1 cel per minuut kan, kan dat nu dus een hele hoop sneller lijkt het.

[Basilange]

Misschien dat je op deze wijze witte bloedcellen alert kunt maken op bepaalde typen kanker.

Laat maar genoeg onderzoekslabs hier mee aan de slag kunnen gaan en wie weet wat ze kunnen bereiken.

[BillyTheClit]

Ik moest ook onmiddellijk aan dit artikel denken...

[mveijden]

Best kans dat deze onderzoeken gecombineerd kunnen worden en daarmee elkaar kunnen versnellen. Het onderzoek wat jij aanhaalt is bijzonder spectaculair te noemen omdat ze hiermee hopen een daadwerkelijke behandeling voor kanker te hebben zonder de bijzonder slopende werking van chemo-kuren.

[CaptJackSparrow]

Fraai. Even wat beenmerg oogsten. Het immuunapparaat zo veranderen dat bepaalde kankercellen selectief herkend en gedood worden, cellen weer terug in het lichaam brengen zoals nu ook bij beenmergtransplantaties gebeurt en we zouden er een zeer krachtig middel bij kunnen hebben in de strijd tegen kanker.

[VOODOO_WILLIE]

"zouden kunnen hebben", ja. Het jammere is dat er in de medische wereld net zo achterlijk gedaan wordt met patenten en licenties als in het "gewone" bedrijfsleven. Bovendien wordt er zo gigantisch veel geld verdiend aan medicatie en conventionele behandelingen van kanker dat ik niet denk dat er heel snel een definitieve oplossing komt tegen kanker.

Het zou me zelfs niet verbazen als de oplossing er al is maar dat die oplossing, omdat vrijwel ons genoom in handen is van de industrie, niet gebruikt (of zelfs gepuliceerd) mag worden.

[vinkjb]

Is wel beetje doom denken maar kan het me wel voorstellen, toen vorigjaar ineens die ebola uitbraak er was in Afrika had men toch heel snel al een medicijn op de markt die men maar vast zonder 20jaar onderzoek gaf aan diegene die het nodig had.
en waarempel bij groot aantal werkte het ook nog en bij aantal die waren al verder heen helaas niet
Zo kan je dat ook over hiv/aids of kanker denken, gewoon omdat daar big money mee verdient wordt..
Maar het blijft beetje doomdenken geef ik gelijk toe

[VOODOO_WILLIE]

Wat is volgens jou precies doemdenken? Dat er al een oplossing voor kanker is? Of het het patentengebeuren? Of dat ons genoom niet meer van onszelf is?

Hier iets over ons genoom:
http://weill.cornell.edu/...t-own-your-own-genes.html

De farmaceutische- en medische industrie bestaat gewoon uit commerciële bedrijven met als hoofddoel: zoveel mogelijk winst maken. Die bedrijven zitten daar echt niet voor jouw bestwil want anders zouden medicijnen en behandelingen wel een stuk goedkoper zijn. (Ik heb laatst nog een rekening gekregen voor het trekken van 2 verstandskiezen bij de kaakchirurg. Die is, alles bij elkaar, 10 minuten bezig geweest en ik ben zo'n 350 euro lichter. Iets zegt mij dat dat echt niet zo duur hoeft te zijn).

Het is makkelijker en goedkoper om bestaande medicijnen "door te ontwikkelen" (en daarmee je patentrecht te verlengen) dan dat het is om nieuwe medicijnen te maken.

Het is trouwens zo dat niet alleen uitvindingen op medisch gebied kunnen worden gepatenteerd maar ook de ontdekkingen.

In de VS wordt er zelfs openlijk reclame gemaakt op tv voor medicijnen. Hier mag dat niet gelukkig maar als dat TTIP erdoorkomt zou dat ook nog weleens kunnen gaan veranderen. Er is al veel te doen geweest over het lobbyen van medicijnfabrikanten bij (huis)artsen en het gebeurt hier in NL nog steeds veelvuldig.

Het is, al met al, simpelweg een geldgraaiwereldje. De betrokkenen zijn uit op een monopolie.

Mede daarom zou het mij niets verbazen als er daadwerkelijk oplossingen zijn voor aandoeningen en ziekten maar dat die moedwillig achtergehouden worden om zo nog zoveel mogelijk geld te kunnen verdienen aan makkelijk te maken zaken.

[EMR77]

Dit kon jaren geleden ook al met ultrasoon geluid, niets nieuws onder de zon.
Leuk al die nieuwe foefjes, maar echte nieuwe therapieen voor kanker zijn er niet. Het is nog steeds chemo en bestraling. En het detectie limiet zit nog steeds rond de grootte van een knikker.
Het wordt tijd dat er geld betseed wordt aan de gerichte ontwikkeling van nieuwe therpieen. De huidige therapieen zijn écht primitief.

[luuksnijmegen]

Er bestaan zat technieken die een stuk recenter zijn dan chemotherapie en bestraling, denk aan hormoontherapie, therapieën met geactiveerde dendritische cellen, gemodificeerde virussen. De twee technieken die jij beschrijft zijn het bekendst natuurlijk maar bij lange na niet de enige, en al zeker niet primitief! En in onderzoek naar alle bovenstaande technieken gaan miljoenen om.

[Reactie gewijzigd door luuksnijmegen op 25 juli 2024 11:01]

[EMR77]

Deze gemodificeerde virussen zijn nog niet commercieel verkrijgbaar voor tumoren in NL.
Het enige virus dat commercieel verkrijgbaar is is Glybera voor LPLD
Dendritische celtherapie moet nog door klinische fase III, dus ook nog niet commercieel op de markt.
Er zijn wel moderne opties, maar de realiteit voor de meeste patienten is dat zij gewoon chemo en bestraling krijgen, wat gewoonweg primitief is....

[vinkjb]

je bloed stroomt lijkt me dus je hoeft niet op duizenden plekken te zijn...toch lijken me er wel kansen te liggen

[Ramoncito]

Ik vraag me af in hoeverre die laserverhitting de cel, en (daarmee) de werking van een geïnjecteerd deeltje beïnvloedt. Hitte is doorgaans niet bevorderlijk voor levende organismes en andere materialen...

[StefanDingenout]

ja, maar de verhitting is zo kort / verhitte massa zo klein dat het kennelijk niet uitmaakt

[vinkjb]

Handig voor hiv infectie en kanker en andere bloedziekten lijkt me

[Wildfire]

Juist niet, omdat deze techniek dus enkel buiten het lichaam werkt. Of wil jij in het lijf op duizenden plekken met lasers gaan schieten?

[Verwijderd]

Mooie stap vooruit!

Geheel offtopic: Wellicht ook een stap vooruit nr systemen waarbij men misbruik maakt van het menselijk "systeem". Zet je antivirus maar aan jongens voor je gekke dingen begint te doen (of mss ben je al gecompromitteerd )

[TabCam]

Of topic: Je lichaam heeft al een antivirussysteem . En wees maar blij, want de virussen in het echt hebben al honderdenmiljoenen jaren evolutie achter de rug.

On topic: nu ze dit in een lab hebben kunnen doen zal er ook onderzoek komen om dit 'mobiel' te kunnen maken. Dan wordt het wel een mogelijkheid om lokaal aan bestrijding e.d. te doen.

Nadeel blijft dat we met dit soort technologie zowel goede als slechte zaken kunnen doen. Dat lijkt toch erg in onze natuur te zitten.

[Reactie gewijzigd door TabCam op 25 juli 2024 11:01]

[Iblies]

Zo vreemd is het idee nog niet eens.

Er kan worden geëxperimenteerd om cellen dusdanig te manipuleren dat ze bepaalde types medicijnen meenemen zonder dat ze herkend worden door het immuunsysteem.

En dat klinkt heel raar maar het wordt al vaker gedaan bij bepaalde type transplantaties. Daar wordt het afweersysteem op een andere manier zoveel mogelijk platgegooid om te voorkomen dat het nieuwe orgaan wordt afgestoten.

En zoals je zelf aangeeft kan het op een positieve manier worden gebruikt, maar net zo goed op een negatieve.

[Verwijderd]

Okay, een nieuw soort gene gun dus. Niets nieuws.