エンジニアががん標的ナノプローブセンサーを開発

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カリフォルニア大学バークレー校の科学者たちは、がんとの戦いでいつか使用される可能性のあるスマートナノプローブを作成し、腫瘍細胞を選択的に探し出して破壊し、ミッションの状況を報告しました。

ナノプローブ

UC Berkeleyの科学者たちは、がん細胞に選択的に付着し、治療薬を送達し、局所分子環境について報告するために、ナノコアと呼ばれるスマートナノプローブを設計している。 ナノコアの一方の側は細胞を選択的に標的とするように設計されており、他方の側は環境中の化学粒子を感知するための表面が粗くなっています。 (ベンジャミン-ロスとリズ-ウー、UCバークレー)

世界中の少数の研究チームは、過去10年間、標的特異的なナノプローブを開発しており、毒性のある通行料化学療法が罹患した患者の近くに存在する健康な細胞にかかることを減らし、おそらく排除するための努力をしています。

しかし、欠落していたのは、ナノプローブが癌細胞を見つけるだけでなく、標的にラッチされた後に情報を中継するメカニズムです。 カリフォルニア大学バークレー校のチームは、ナノコアと呼ばれるそのような多機能プローブを作成しました。

新しいナノコアの開発は、Febのカバーストーリーです。 査読付きジャーナル小の22印刷問題。

“衛星を宇宙に送るなら、複数のことをする必要があります。 それは、その目標に到達し、その周囲を検出し、地上制御に戻って通信する必要があり、”ルーク*リー、UCバークレーの生物工学のロイド識別教授とnanocoralを開発したUCバ 「分子銀河でも同じことが言えます。 私たちは、病気の細胞を見つけ、それを治療し、治療が機能しているかどうかを判断できるように、地元の環境について教えてくれるプローブが必要です。 私達が発明したnanocoral調査はこの方向の重要なステップである。”

小さなプローブは、直径が数百ナノメートル、人間の髪の毛の幅の千分の一、ほとんどの癌細胞の百分の一の大きさを測定します。 チームの洞察は、一方の面に粗くなった金、他方の面に滑らかなポリスチレンなど、さまざまな材料を単一のプローブに組み合わせることでした。

新しいプローブの名前は、光や食物粒子の捕捉を強化するために粗い表面を使用する天然の海のサンゴに触発されています。

「天然のサンゴのように、高度に粗化されたナノカラー表面は、プローブの近くの分子を捕捉し、その存在を研究者に報告するように設計されています」と、Uc BerkeleyのApplied Science and Technology Programの博士課程の学生であり、研究の共同リード著者の2人の1人であるBenjamin Rossは述べています。 「細胞の表面に存在する分子の種類(または存在しない)は、細胞が送達される新薬にどのように反応しているかの証拠となる兆候を提供することがで”

ナノカラーのセンシング側は、分子が金などの金属の粗面と接触するときに起こる電磁励起を利用する表面増強ラマン分光法(SERS)と呼ばれる技術に依 分子は、レーザー光にさらされたときに署名周波数で共鳴する振動を生成し、科学者にその存在を明らかにする。

研究者らは、ラマン分光法のための標準的な化合物を検出する能力を測定することによってnanocoralの感度を検証しました。

特定の細胞を標的とするナノコラルを得るために、研究者らはポリマー表面に抗体を結合する能力を利用した。

「適切な抗体を結合することにより、目的の癌細胞にナノコアを調整することができます」と、この研究の他の共同主任著者、Liz Wuは述べています。

研究者らは、ポリスチレン表面にヒト上皮成長因子受容体2(HER-2)を攻撃する抗体をコーティングすることにより、この概念を実証しました。 彼らは、her-2受容体を有する乳癌細胞に結合したナノコラルが明視野および蛍光画像の両方で確認されたが、対照実験では、異なる抗体またはHER-2を欠失した細胞を使用したときに結合が起こらなかったことが示された。

「私たちはまだ開発の初期段階にありますが、ナノコアが最終的に幅広い癌の有用な診断および治療ツールになると楽観的です」とLee氏は述べています。 「これにより、薬物を送達するだけでなく、細胞内レベルでリアルタイムで応答を確認することも可能になります。”

この研究のもう一つの共著者は、UCバークレーの生物工学の大学院生であるSoonGweon Hongです。

国立衛生研究所ナノ医学生物機能光学制御開発センターと防衛先進研究プロジェクト庁は、この研究を支援しました。

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