Medizintechnik MEMS-Nadel bringt DNA gezielt in den Zellkern

Redakteur: Peter Koller

Eine mikroskopisch kleine Injektionsnadel auf Basis eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) haben US-Forscher entwickelt, um Erbgut in andere Zellen zu transferieren.

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Der MEMS-Nanoinjektor soll das Einbringen von DNA in Zellkerne erleichtern
Der MEMS-Nanoinjektor soll das Einbringen von DNA in Zellkerne erleichtern
(Brigham Young University)

Die Übertragung von Genen oder DNS-Sequenzen von einer in andere Zellen spielt eine wichtige Rolle bei der suche nach genetischen Therapien für Krankheiten wie Krebs, Diabetes oder Alzheimer. Bislang wurden dafür ultrafeine Glaspipetten verwendet, mit denen die DNA in einer Lösung in die Zellen gepumpt wurde – allerdings schwillt die Zelle dabei stark an, so dass bis zur Hälfte der Zellen dabei absterben.

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Forscher der Brigham Young University in den USA haben nun ein mikroelektromechanisches System für diesen Zweck entwickelt. Der MEMS Nanoinjector besteht aus einer winzigen elektrisch leitenden Lanze. Wird eine positive Spannung angelegt, lagert sich die DNA an der Außenseite der Lanze an und kann dann in den Kern der Wirtszelle transportiert werden, ohne dass Flüssigkeiten als Transportmedium notwendig sind.

Was sich als noch interessanter erwiesen hat: Mit Hilfe elektrischer Ladungen lässt sich die Lanze sehr gut in Richtung des Zielortes im Zellkern steuern. "Auf diese Weise könnte sich der ganze Prozess in Zukunft automatisieren lassen", hofft der Leitende Forscher Brian Jensen.

Ein weiterer Vorteil des MEMS ist, dass es sich mit klassischen Chipfertigungsverfahren herstellen und skalieren lässt. Bei den nächsten Tests soll ein ganzes Array von Nanoiektoren eine große Anzahl an Zellen gleichzeitig mit DNA impfen.

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