Gli scienziati hanno cercato di sviluppare globuli rossi sintetici che imitano le proprietà favorevoli di quelli naturali, come flessibilità, trasporto di ossigeno e lunghi tempi di circolazione. Ma così lontano, la maggior parte dei globuli rossi artificiali ne ha avuto uno o pochi, ma non tutto, caratteristiche principali delle versioni naturali. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS Nano hanno prodotto globuli rossi sintetici che hanno tutte le capacità naturali delle cellule, più alcuni nuovi.

I globuli rossi (RBC) assorbono ossigeno dai polmoni e lo consegnano ai tessuti del corpo. Queste cellule a forma di disco contengono milioni di molecole di emoglobina, una proteina contenente ferro che lega l'ossigeno. I globuli rossi sono altamente flessibili, che consente loro di spremere attraverso minuscoli capillari e poi tornare alla loro forma precedente. Le cellule contengono anche proteine ​​sulla loro superficie che consentono loro di circolare a lungo attraverso i vasi sanguigni senza essere divorate dalle cellule immunitarie. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker e colleghi volevano creare globuli rossi artificiali che avessero proprietà simili a quelli naturali, ma che potrebbe anche svolgere nuovi lavori come la somministrazione di farmaci terapeutici, targeting magnetico e rilevamento di tossine.

I ricercatori hanno realizzato le cellule sintetiche rivestendo prima i globuli rossi umani donati con un sottile strato di silice. Hanno stratificato polimeri caricati positivamente e negativamente sui globuli rossi di silice, e poi incise via la silice, produrre repliche flessibili. Finalmente, il team ha rivestito la superficie delle repliche con membrane RBC naturali. Le cellule artificiali erano di dimensioni simili, forma, carica e proteine ​​di superficie alle cellule naturali, e potevano spremere attraverso i capillari del modello senza perdere la loro forma. Nei topi, i globuli rossi sintetici sono durati per più di 48 ore, senza tossicità osservabile. I ricercatori hanno caricato le cellule artificiali con emoglobina, un farmaco antitumorale, un sensore di tossine o nanoparticelle magnetiche per dimostrare che potrebbero trasportare carichi. Il team ha anche dimostrato che i nuovi globuli rossi potrebbero fungere da esche per una tossina batterica. Studi futuri esploreranno il potenziale delle cellule artificiali nelle applicazioni mediche, come la terapia del cancro e il biorilevamento delle tossine, dicono i ricercatori.