EU-finansierade forskare tillämpade nanoteknik för att skapa och kontrollera biologiska gränssnitt med naturliga och nya syntetiska funktioner. Det slutliga målet är styrningen av cellfunktionen för användning i stamcellsrelaterade terapier.

Cellulära funktioner i levande organismer är extremt komplexa och mycket beroende av pH och koncentrationer, molekylära interaktioner, och många andra parametrar.

Möjligheten att kontrollera och övervaka cellulära funktioner på nanomönstrade substrat ger många svårigheter och, på samma gång, många spännande möjligheter.

Europeiska forskare initierade projektet "Nanoscale ytsignaler för att styra cellulära biosystem" (Nanocues) för att skapa en teknisk plattform som ska användas vid design och tillverkning av nanobaserade biotekniska system.

Det ambitiösa projektet omfattade alla nivåer av systemutveckling inklusive material, nanostrukturering, kemiska processer, och biomolekylära interaktioner. Det slutliga målet var att kontrollera cellulär funktion på syntetiska substrat.

För att förverkliga en så komplex teknisk plattform, forskare krävde nanotillverkningsmetoder för att producera nanomönstrade icke-fouling-ytor med funktionella biomolekyler.

För detta ändamål, omfattande forskning gjordes om ytfunktionalisering inklusive studier av självmonterade monoskikt och ytmorfologi-kontroll. Intrikat förståelse av ytkrafter i föremål i nanostorlek var också avgörande med tanke på det mycket höga förhållandet mellan ytarea och volym hos miniatyriserade föremål.

Karakterisering av gränssnitt mellan syntetiska material och levande celler, mellan molekyler på substrat, och mellan celler vid biologiska gränssnitt krävde nya verktyg som ännu inte utvecklats.

Trots hindren, Nanocues-projektet använde teknik i nanoskala för att skapa funktionella biologiska gränssnitt med naturliga och nya artificiella funktionella egenskaper.

Det slutliga målet är att tillämpa denna teknik på stamceller, odifferentierade celler som teoretiskt kan ge upphov till alla andra celler, styr således cellulär funktion i terapeutiskt fördelaktiga riktningar.