insinöörit kehittävät syöpään tähtääviä nanoprobe-antureita

author
3 minutes, 8 seconds Read

Kalifornian yliopiston tutkijat Berkeleyssä ovat luoneet älykkäitä nanoputkia, joita voidaan jonain päivänä käyttää taistelussa syöpää vastaan valikoivasti kasvainsolujen etsimiseen ja tuhoamiseen sekä raportoimaan tehtävän tilasta.

nanopaketit

UC Berkeleyn tutkijat suunnittelevat älykkäitä nanopaketteja, joita kutsutaan nanokoraaleiksi, liittyäkseen selektiivisesti syöpäsoluihin, toimittaakseen terapeuttisia lääkkeitä ja raportoidakseen paikallisesta molekyyliympäristöstä. Nanokuoren toinen puoli on suunniteltu kohdistamaan valikoivasti soluun, kun taas toisella puolella on karhennettu pinta, jolla voidaan aistia ympäristössä olevia kemiallisia hiukkasia. (Benjamin Ross ja Liz Wu, UC Berkeley)

pieni määrä tutkimusryhmiä ympäri maailmaa ovat kehittäneet kohdekohtaisia nanopaketteja viimeisten 10 vuoden ajan pyrkiessään vähentämään — ja ehkä poistamaan-toksisen tietullin kemoterapiaa ottaa terveitä soluja, jotka asuvat lähellä sairaita kollegansa.

siitä oli kuitenkin puuttunut mekanismi, jonka avulla nanopopit pystyivät paitsi löytämään syöpäsolun, myös välittämään informaatiota, kun ne kiinnittyivät kohteeseen. UC Berkeleyn tiimi loi tällaisia monikäyttöisiä luotaimia, joita he ovat nimittäneet nanokoraaleiksi.

uusien nanokorallien kehitys on helmikuisen peitetarina. 22 print issue of the vertaisarvioitu journal Small.

” jos lähettää satelliitin avaruuteen, sitä tarvitaan useampaan kuin yhteen asiaan. Sen on saavutettava kohteensa, havaittava ympäristönsä ja viestittävä takaisin maahallinnolle”, sanoi Luke Lee, Lloydin arvostettu biotekniikan professori UC Berkeleyssä ja nanokoraalin kehittäneen UC Berkeleyn tiimin johtaja. ”Sama pätee molekyyligalaksiin. Tarvitsemme luotaimia, jotka löytävät sairaan solun, hoitavat sitä ja kertovat paikallisesta ympäristöstä, jotta voimme päätellä, toimiiko hoito. Keksimämme nanokoraluotaimet ovat tärkeä askel tähän suuntaan.”

pienet luotaimet mittaavat halkaisijaltaan muutaman sadan nanometrin verran-tuhannesosan ihmisen hiuksen leveydestä ja sadasosan useimpien syöpäsolujen koosta. Ryhmän oivallus oli yhdistää eri materiaaleja — karhennettua kultaa toisella puolella ja sileää polystyreeniä toisella puolella — yhdelle koettimelle.

uuden luotaimen nimen taustalla ovat luonnon koralli, joka käyttää karkeita pintoja tehostaakseen valon ja ravintohiukkasten talteenottoa.

”luonnon koralli, erittäin karhennettu nanokoralli on suunniteltu vangitsemaan molekyylejä luotainten lähellä ja raportoimaan niiden olemassaolosta tutkijoille”, sanoi Benjamin Ross, UC Berkeleyn soveltavan tieteen ja teknologian ohjelman tohtori ja toinen tutkimuksen kahdesta tekijästä. ”Solun pinnalla olevat — tai puuttuvat-molekyylit voivat antaa selviä merkkejä siitä, miten solu reagoi uuteen lääkeaineeseen.”

nanokoraalin aistiva puoli nojaa tekniikkaan nimeltä surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), jossa hyödynnetään sähkömagneettisia excitaatioita, joita syntyy molekyylien joutuessa kosketuksiin metallin, kuten kullan, karhennetun pinnan kanssa. Molekyylit tuottavat värähtelyjä, jotka resonoivat signaalien taajuuksilla, kun ne altistetaan laservalolle, paljastaen niiden läsnäolon tutkijoille.

tutkijat varmistivat nanokoraalin herkkyyden mittaamalla sen kykyä havaita ramanspektroskopian standardikemiallista yhdistettä.

saadakseen nanokoraalin kohdistumaan tiettyihin soluihin tutkijat käyttivät hyväkseen kykyä liittää vasta-aineita polymeeripintoihin.

”voimme räätälöidä nanokoraalin kiinnostaviin syöpäsoluihin kiinnittämällä siihen sopivat vasta-aineet”, sanoi tutkimuksen toinen tekijä, Liz Wu, joka teki tätä tutkimusta tohtorin opiskelijana Applied Science and Technology-ohjelmassa.

tutkijat osoittivat tämän käsitteen päällystämällä polystyreenipinnan vasta-aineilla, jotka hyökkäävät ihmisen epidermaalisen kasvutekijän reseptori 2: een (HER-2), joka on tunnettu syöpähoidon kohde, koska sitä esiintyy usein liikaa rintasyövän aggressiivisissa muodoissa. He vahvistivat sekä kirkkaalla kentällä että fluoresoivilla kuvilla, että nanokoraali kiinnittyi rintasyöpäsoluihin HER-2-reseptoreilla, kun taas kontrollikokeet osoittivat, että sitoutumista ei tapahtunut, kun käytettiin erilaisia vasta-aineita tai Her-2: n puuttuvia soluja.

”olemme vielä kehityksen alkuvaiheessa, mutta olemme optimistisia sen suhteen, että nanokuorista tulee lopulta hyödyllisiä diagnoosi-ja hoitovälineitä monenlaisiin syöpiin”, Lee sanoi. ”Tämä antaa meille mahdollisuuden paitsi toimittaa lääkettä, myös nähdä vastauksen reaaliaikaisesti solutasolla.”

toinen tutkimuksen tekijä on soongweon Hong, UC Berkeley graduate student in bioengineering.

National Institutes of Health Nanomedicine Development Center for the Optical Control of Biological Function ja Defense Advanced Research Projects Agency auttoivat tukemaan tätä tutkimusta.

Similar Posts

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.