赤血球は、肺から体の残りの部分に酸素を運ぶドーナッツ型細胞です。それらは直径約7マイクロメートルであり、狭い血管を流れるときに大幅に変形することができます。この変形性は、赤血球が体のすべての組織に酸素を供給できるようにするために不可欠です。
新しい研究では、研究者はマイクロ流体装置を使用して、幅数マイクロメートルのチャネルを流れるときに赤血球の機械的特性を測定しました。このデバイスにより、研究者はチャネルのサイズと赤血球の流量を制御し、チャネルを介して細胞を絞るのに必要な力を測定することができました。
研究者は、赤血球が以前に考えられていたよりもはるかに変形しやすいことを発見しました。彼らは、破裂することなく直径の半分しかなかったチャネルを絞ることができました。この変形性は、柔軟な膜と半液体内部で構成されるセルのユニークな構造によるものです。
研究者はまた、赤血球がより狭いチャネルを流れると、赤血球がより硬くなることを発見しました。この硬化は、細胞膜の伸縮が増加したためです。研究者は、この硬化が赤血球が狭い毛細血管を流れるときに破裂するのを防ぐために重要であると考えています。
新しい発見は、科学者が赤血球の機能に影響を与える病気をよりよく理解し、治療するのに役立ちます。たとえば、鎌状赤血球貧血では、遺伝的変異により、赤血球が鎌状赤血球になり、変形が少なくなります。これは、血管の閉塞と痛み、組織の損傷、臓器不全につながる可能性があります。新しい発見は、科学者が赤血球の機械的特性を標的とする鎌状赤血球貧血の新しい治療を開発するのに役立つ可能性があります。
調査結果は、科学者が特定の組織に薬物を届ける新しい方法を開発するのにも役立ちます。たとえば、薬物は赤血球にカプセル化され、赤血球が流れるチャネルのサイズを制御することにより、特定の組織を標的とする可能性があります。
この新しい研究は、赤血球の機械的特性を新たに理解し、赤血球機能に影響を与える疾患の新しい治療につながる可能性があります。
