Bilim adamları, doğal olanların esneklik, oksijen taşıma ve uzun dolaşım süreleri gibi olumlu özelliklerini barındıran yapay kırmızı kan hücreleri geliştirmeye çalışmışlardı. Ancak şimdiye kadar, çoğu yapay kırmızı kan hücresi, doğal olanların, bir veya birkaç özelliğine sahipti. Şimdi araştırmacılar, hücrelerin tüm doğal yeteneklerine ve birkaç yenisine sahip sentetik kırmızı kan hücreleri yaptılar.
Kırmızı kan hücreleri akciğerlerden oksijeni alır ve vücudun dokularına taşırlar. Bu disk şeklindeki hücreler, oksijeni bağlayan , içerisinde demir barındıran bir protein olan, milyonlarca hemoglobin molekülü içerir. Kırmızı kan hücreleri son derece esnektir, bu da küçük kılcal damarların uç noktalarına kadar ilerlerken sıkışabilmelerini ve daha sonra eski şekillerine geri dönmelerini sağlar. Hücreler ayrıca yüzeylerinde bağışıklık hücreleri tarafından yok edilmelerini önleyen, böylece kan damarlarında uzun süre dolaşmalarına izin veren proteinler içerir. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker ve meslektaşları, doğal olanlara benzer özelliklere sahip olan ancak terapötik ilaç dağıtımı, manyetik hedefleme ve toksin tespiti gibi yeni işler yapabilen yapay kırmızı kan hücreleri yapmak istediler.
Araştırmacılar, bağışlanan insan kan hücrelerini ince bir silika tabakası ile kaplayarak sentetik hücreleri yaptılar. Silika-kan hücrelerinin üzerine pozitif ve negatif yüklü polimerlerden oluşan bir tabaka yaptılar ve daha sonra silikayı uzaklaştırarak esnek kopyalar ürettiler. Son olarak, ekip kopyaların yüzeyini doğal kan hücreleri membranlarıyla ( zar-hücre zarı ) kapladı. Yapay hücrelerin boyutu, şekli, yükü ve yüzey proteinleri doğal hücrelere benzerdi ve şeklini kaybetmeden model kılcal damarları boyunca sıkışarak ilerleyebildiler. Farelerde sentetik kan hücreleri, gözlenebilir bir toksisite olmaksızın 48 saatten fazla dayandılar. Araştırmacılar, yapay hücrelerini vücutta taşımacılık işi yapabileceklerini kanıtlamak için, hemoglobin, bir antikanser ilacı, bir toksin algılayıcı veya manyetik nanopartiküller ile yüklediler. Ekip ayrıca yeni kan hücrelerinin bakteriyel toksin için tuzak görevi görebildiğini gösterdi. Araştırmacılar, gelecekteki çalışmalarla, yapay hücrelerin kanser tedavisi gibi tıbbi uygulamalardaki potansiyelini keşfedeceklerini söylüyor.
American Chemical Society. (2020, June 3). Synthetic red blood cells mimic natural ones, and have new abilities. ScienceDaily. Retrieved June 4, 2020 from www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200603122955.htm