Углеродные нанотрубки славятся своей способностью легко проникать сквозь клеточные мембраны и накапливаться в клетках животных. Одни исследователи видят в этом опасность, другие – благо. Вот и ученые из Китая решили посмотреть, нельзя ли использовать всепроникающую способность нанотрубок для доставки веществ в клетки растений.
Нанометр уже писал о трудностях, связанных с доставкой любых частиц в растительную клетку. Дело в том, что помимо клеточной мембраны, которая имеется у всех клеток, у растений есть также прочная клеточная стенка, которая состоит главным образом из целлюлозы и лигнина. Из-за этого препятствия те способы доставки, которые разработаны для клеток животных, для растений оказываются неэффективными.
Вот китайские ученые и решили выяснить – не помогут ли в этом деле одностенные углеродные нанотрубки (SWNT)? Для этого окисленные нанотрубки (около 500 нм в длину) поместили в раствор флуоресцентного красителя FITC и обработали суспензию ультразвуком. При такой обработке FITC нековалентно связывается с поверхностью углеродной трубки благодаря гидрофобным взаимодействиям.
Для исследований ученые взяли культуру клеток табака BY-2. Это популярная среди ученых культура растительных клеток, на которой можно моделировать процессы, протекающие в клетках высших растений. Эти клетки были обработаны суспензией SWNT-FITC и просто раствором FITC без нанотрубок в качестве контроля. Результаты оказались потрясающими (рисунки 1, 2).
Ученые проделали также эксперимент с доставкой в клетку молекул ДНК (рисунок 3). Оказалось, что такая доставка тоже протекает гораздо эффективнее при помощи SWNT, нежели без них. Однако доставленный в клетку FITC был локализован в вакуоли растительной клетки, тогда как ДНК – в цитоплазме (сравните рисунки 2 и 3). Объяснить такую локализацию ученые пока не берутся, зато считают, что их работа открывает перспективы для окрашивания клеточных органелл, визуализации внутриклеточных процессов, генетической трансформации растений и для прочих подходов, помогающих разобраться в биологии растительной клетки.
Работа «Carbon Nanotubes as Molecular Transporters for Walled Plant Cells» опубликована в Nano Letters.
Нанометр уже писал о трудностях, связанных с доставкой любых частиц в растительную клетку. Дело в том, что помимо клеточной мембраны, которая имеется у всех клеток, у растений есть также прочная клеточная стенка, которая состоит главным образом из целлюлозы и лигнина. Из-за этого препятствия те способы доставки, которые разработаны для клеток животных, для растений оказываются неэффективными.
Вот китайские ученые и решили выяснить – не помогут ли в этом деле одностенные углеродные нанотрубки (SWNT)? Для этого окисленные нанотрубки (около 500 нм в длину) поместили в раствор флуоресцентного красителя FITC и обработали суспензию ультразвуком. При такой обработке FITC нековалентно связывается с поверхностью углеродной трубки благодаря гидрофобным взаимодействиям.
Для исследований ученые взяли культуру клеток табака BY-2. Это популярная среди ученых культура растительных клеток, на которой можно моделировать процессы, протекающие в клетках высших растений. Эти клетки были обработаны суспензией SWNT-FITC и просто раствором FITC без нанотрубок в качестве контроля. Результаты оказались потрясающими (рисунки 1, 2).
Ученые проделали также эксперимент с доставкой в клетку молекул ДНК (рисунок 3). Оказалось, что такая доставка тоже протекает гораздо эффективнее при помощи SWNT, нежели без них. Однако доставленный в клетку FITC был локализован в вакуоли растительной клетки, тогда как ДНК – в цитоплазме (сравните рисунки 2 и 3). Объяснить такую локализацию ученые пока не берутся, зато считают, что их работа открывает перспективы для окрашивания клеточных органелл, визуализации внутриклеточных процессов, генетической трансформации растений и для прочих подходов, помогающих разобраться в биологии растительной клетки.
Работа «Carbon Nanotubes as Molecular Transporters for Walled Plant Cells» опубликована в Nano Letters.
