$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hücrelerin vücuttaki belirli bölgelere hedefli olarak verilmesi ve yakalanması, çeşitli biyomedikal uygulamalar için arzu edilir. Nöral kök hücrelerin MRG kılavuzluğunda odaklanmış ultrason ile beyne verilmesi, nörodejeneratif hastalık, travmatik beyin hasarı ve inme için olası bir tedavi seçeneği olarak önerilmiştir1. Mezenkimal kök hücreler, doğal tümör-tropik özellikleri nedeniyle tümörlere anti-kanser ilaçları verme yetenekleri açısından incelenmektedir2,3. Kardiyak kök hücreler, miyokard enfarktüsü için olası bir tedavi olarak kalbe verilmiştir4,5. Vasküler stentler, dolaşımdaki progenitör hücreleri yakalamak için CD34 antikorları ile geliştirilmiştir6. Umut verici olsa da, bu hücre hedefleme yaklaşımları, hücre özgüllüğü eksikliği, tutarsız hücre tutulması ve hedef dışı hücre iletimi gibi dezavantajlar sunar.
Mevcut yöntemin genel amacı, çeşitli hücre iletimi ve sıralama uygulamaları için hücrelerin manyetik olarak yönlendirilmiş hedeflemesini sağlamaktır. Manyetik hedefleme, belirli hücrelerin minimum hedef dışı etki ile belirli bir hedef bölgeye kontrollü bir şekilde verilmesine izin verir7. Manyetik alanlar, manyetik olarak etiketlenmiş hücrelerin vücut içindeki hareketini güvenli bir şekilde yönlendirmek için implante edilmiş veya harici cihazlar tarafından üretilebilir8. Çok sayıda araştırma çabası, rejenerasyon sonuçlarını iyileştirmek için kök hücrelerin kalp9-14, retina15, akciğer16, cilt17, omurilik18,19, kemik20, karaciğer21 ve kas22,23 gibi yaralı dokulara manyetik olarak yönlendirilmiş hedeflemesine odaklanmıştır.
Hücrelerin manyetik hedeflemesi, implante edilebilir kardiyovasküler cihazları endotelize etmenin bir yolu olarak da kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Düzgün ve eksiksiz bir endotel, tromboz ve iltihabı azaltmak için cihaz ile dolaşımdaki kan elemanları arasında bir bariyer sağlar. Endotel hücreleri, implantasyondan önce veya implantasyondan sonra vasküler sistem yoluyla cihaza iletilebilir. Her iki durumda da, manyetik alanlar, hücreleri cihazın yüzeyine yakalamak ve dolaşımdaki kan tarafından üretilen kesme gerilimine maruz kaldıklarında hücreleri tutmak için kullanılır. Manyetik vasküler stentler24-27 ve vasküler greftler28 bu amaç için üretilmiş ve test edilmiştir.
Manyetik hücre hedefleme, hücreleri manyetik taşıyıcı parçacıklarla etiketlemek için bir strateji gerektirir. Bu parçacıklar, antikorlar veya ligand/reseptör çiftleri aracılığıyla hücrelerin yüzeyine bağlanabilir veya hücrelere endositoz edilebilir. Süperparamanyetik demir oksit nanopartikülleri (SPION) biyolojik olarak parçalanabilir, biyouyumludur ve çeşitli hücre tipleri tarafından kolayca endositoz edilir29. Bu parçacıklar, bir hücreyi manyetik alanlara etkili bir şekilde duyarlı hale getirir ve zamanla doğal olarak bozulur. SPION'lar, çeşitli manyetik hedefleme ve sıralama uygulamaları için kültürdeki hücreleri manyetik olarak etiketlemek için basit ve güvenli bir yol sağlar. SPION'ların bir manyetit (Fe3O4) çekirdeği ve poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) kabuğu ile sentezlenmesi için bir yöntem sağlanmıştır. Ek olarak, SPION'larla kültürdeki hücreleri etiketlemek için bir yöntem sağlanmıştır.