Biotecnología

Crear glóbulos rojos artificiales que pueden ser incluso mejores que los naturales.

Los científicos han intentado desarrollar glóbulos rojos sintéticos que imitan las propiedades favorables de los naturales, como la flexibilidad, el transporte de oxígeno y los largos tiempos de circulación. Pero hasta ahora, la mayoría de los glóbulos rojos artificiales han tenido una o algunas características clave de las versiones naturales, pero no todas. 

Ahora, los investigadores que informan en ACS Nano han fabricado glóbulos rojos sintéticos que tienen todas las habilidades naturales de las células, además de algunas nuevas.

Los glóbulos rojos (glóbulos rojos) absorben oxígeno de los pulmones y lo envían a los tejidos del cuerpo. Estas células en forma de disco contienen millones de moléculas de hemoglobina, una proteína que contiene hierro que se une al oxígeno. Los glóbulos rojos son muy flexibles, lo que les permite pasar a través de pequeños capilares y luego recuperarse a su forma anterior. 

Las células también contienen proteínas en su superficie que les permiten circular a través de los vasos sanguíneos durante mucho tiempo sin ser engullidas por las células inmunes. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker y sus colegas querían hacer glóbulos rojos artificiales que tuvieran propiedades similares a las naturales, pero que también pudieran realizar nuevos trabajos, como la administración de medicamentos terapéuticos, la orientación magnética y la detección de toxinas.

Los investigadores hicieron las células sintéticas recubriendo primero los glóbulos rojos humanos donados con una capa delgada de sílice. Colocaron en capas polímeros cargados positiva y negativamente sobre los glóbulos rojos de sílice, y luego grabaron la sílice, produciendo réplicas flexibles. 

Finalmente, el equipo cubrió la superficie de las réplicas con membranas naturales de glóbulos rojos. Las células artificiales eran similares en tamaño, forma, carga y proteínas de superficie a las células naturales, y podían exprimir a través de capilares modelo sin perder su forma. En ratones, los glóbulos rojos sintéticos duraron más de 48 horas, sin toxicidad observable. 

Los investigadores cargaron las células artificiales con hemoglobina, un medicamento contra el cáncer, un sensor de toxinas o nanopartículas magnéticas para demostrar que podían transportar cargas. El equipo también demostró que los nuevos glóbulos rojos podrían actuar como señuelos para una toxina bacteriana.

Mayor información: Jimin Guo, Jacob Ongudi Agola, Rita Serda, et al. «Biomimetic Rebuilding of Multifunctional Red Blood Cells: Modular Design Using Functional Components». ACS Nano, Published: May 11, 2020.

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