如何在不干扰细胞代谢过程的情况下给细胞安装新功能？慕尼黑工业大学(TUM)和helmholtzentrumnchen的团队改变了哺乳动物细胞，使它们形成了一个可以发生隔离反应的人工隔间，允许检测组织深处的细胞并对其进行操纵。有一个磁场。

TUM分子影像学教授、helmholtzentrumnchen研究团队负责人Gil Westmeyer教授和他的团队通过将细菌蛋白质的遗传信息引入人体细胞，即所谓的包膜蛋白，实现了这一目标。进入纳米球。这种方法使研究人员能够在哺乳动物细胞中创建小的、独立的空间人造细胞隔间。

具有新属性的保护区

小球的优势在于它们对细胞无毒，酶促反应可以在它们内部发生，而不会干扰细胞的代谢过程。“这个系统的一个关键优势是，我们可以通过基因控制哪种蛋白质，如荧光蛋白或酶，被包裹在纳米球内部，”该研究的第一作者Felix Sigmund解释道。"因此，我们可以在空间上分离过程，并为细胞提供新的特征."

但是纳米球还有一种对韦斯特梅尔的团队特别重要的自然属性：它们可以吸收铁原子，并以这样的方式处理它们，使它们保留在纳米球中，而不破坏细胞的过程。这种孤立的铁生物矿化使颗粒和细胞具有磁性。“通过使细胞具有磁性来使细胞可见和可控是我们的长期研究目标之一，”韦斯特梅尔解释说。含铁的纳米隔间正在帮助我们朝着这个目标迈出一大步。"

以及磁性和实用性。

特别是，这将使使用不同成像方法观察细胞变得更容易：使用不损伤组织的方法，如磁共振成像(MRI)，也可以在深层观察磁性细胞。与马克斯普朗克生物化学研究所的Philipp Erdmann博士和JrgenPlitzko教授合作，该团队还可以证明纳米球在高分辨率低温电子显微镜下也是可见的。这一特性使得它们可以被用作基因报告基因，可以在电子显微镜中直接标记细胞特征或细胞状态，类似于光学显微镜中常用的荧光蛋白。除此之外，还有其他优点：磁性细胞可以通过磁场进行系统的引导，使其能够与其他细胞进行分类和分离。

可用于细胞治疗。

人工细胞区室的一个可能的未来用途是，例如，细胞免疫疗法，其中免疫细胞被遗传修饰，使得它们可以选择性地破坏患者的癌细胞。通过操纵细胞中的新纳米室，未来可能更容易通过非侵入性成像方法来定位细胞。“使用模块化纳米隔间，我们还可以为转基因细胞提供新的代谢途径，使它们更加有效和强大，”韦斯特梅尔解释说。“首先，在临床前模型中必须克服许多障碍，但在哺乳动物细胞中遗传控制模块化反应血管的能力对这些方法非常有帮助。”