Ingeniører utvikle kreft-målretting nanoprobe sensorer

author
3 minutes, 36 seconds Read

Forskere ved University Of California, Berkeley, har skapt smarte nanoprobes som en dag kan brukes i kampen mot kreft for å selektivt oppsøke og ødelegge tumorceller, samt rapportere tilbake på oppdragets status.

 nanoprobes

uc Berkeley forskere designer smarte nanoprobes, kalt nanocorals, for å selektivt feste til kreftceller, levere terapeutiske legemidler og rapportere om det lokale molekylære miljøet. Den ene siden av nanokoralene er designet for å selektivt målrette cellen, mens den andre har en grov overflate for å fornemme fortellende kjemiske partikler i miljøet. (Benjamin Ross og Liz Wu, Uc Berkeley) )

Et lite antall forskerteam rundt om i verden har utviklet målspesifikke nanoprobes de siste 10 årene i et forsøk på å redusere — og kanskje eliminere — giftig toll kjemoterapi tar på de friske cellene som bor i nærheten av sine syke kolleger.

det som hadde gått glipp av, er imidlertid en mekanisme hvor nanoprobene ikke bare kunne finne kreftcellen, men også videresende informasjon når de låste seg på målet. UC Berkeley-teamet opprettet slike multifunksjonelle prober, som de har kalt nanokoraler.

utviklingen av de nye nanocorals er forsiden for Februar. 22 skriv ut utgave Av peer-reviewed journal Small.

» hvis du sender en satellitt ut i rommet, trenger du den til å gjøre mer enn en ting. Den må nå sitt mål, oppdage omgivelsene og kommunisere tilbake til bakkekontroll, » Sa Luke Lee, Lloyd Distinguished Professor of Bioteknologi VED Uc Berkeley og leder AV UC Berkeley-teamet som utviklet nanocoral. «Det samme gjelder i den molekylære galaksen. Vi trenger sonder som kan finne en syk celle, behandle den og fortelle oss om det lokale miljøet, slik at vi kan avgjøre om behandlingen virker. Nanokorale prober vi oppfant er et viktig skritt i denne retningen.»

de små sondene måler noen få hundre nanometer i diameter-en tusendel bredden av et menneskehår, og en hundredel av størrelsen på de fleste kreftceller. Lagets innsikt var å kombinere forskjellige materialer-ru gull på den ene siden og glatt polystyren på den andre-på en enkelt sonde.

navnet på den nye sonden er inspirert av naturlige sjø koraller, som bruker grove overflater for å forbedre fangst av lys og matpartikler.

» som naturlige koraller er den svært grove nanokorale overflaten designet for å fange molekyler nær probene, og rapportere deres tilstedeværelse tilbake til forskere,» sa Benjamin Ross, En Ph. d. student I UC Berkeleys Applied Science and Technology Program, og en av to medforfattere av studien. «Typen molekyler tilstede-eller fraværende – på cellens overflate kan gi telltale tegn på hvordan en celle reagerer på det nye stoffet som blir levert.»

den sensing side av nanocoral er avhengig av en teknikk som kalles surface-enhanced Raman spektroskopi (SERS), som utnytter de elektromagnetiske excitasjoner som oppstår som molekyler ta kontakt med den ru overflate av et metall, slik som gull. Molekyler produserer svingninger som resonerer ved signaturfrekvenser når de blir utsatt for laserlys, og avslører deres tilstedeværelse for forskerne.

forskerne bekreftet følsomheten av nanocoral ved å måle dens evne til å oppdage en standard kjemisk forbindelse For Raman spektroskopi.

for å få nanocoral til å målrette mot bestemte celler, tok forskerne fordel av evnen til å feste antistoffer mot polymeroverflater.

«Vi kan skreddersy nanocoral til kreftceller av interesse ved å feste de riktige antistoffene,» sa studiens andre medforfatter, Liz Wu, som gjennomførte denne forskningen Som Ph. d. student i Applied Science and Technology-programmet.

forskerne demonstrerte dette konseptet ved å belegge polystyrenoverflaten med antistoffer som angriper human epidermal vekstfaktorreseptor 2 (HER-2), et velkjent mål for kreftbehandling siden det ofte er overuttrykt i aggressive former for brystkreft. De bekreftet med både lyse felt og fluorescerende bilder at nanokoralen festet til brystkreftceller med HER-2-reseptorer, mens kontrollforsøk viste at ingen binding oppstod når forskjellige antistoffer eller når celler som manglet HER-2 ble brukt.

» Vi er fortsatt i de tidlige utviklingsstadiene, men vi er optimistiske at nanokoralene etter hvert vil bli nyttige diagnostiske og behandlingsverktøy for et bredt spekter av kreftformer, » Sa Lee. «Dette vil potensielt tillate oss ikke bare å levere et stoff, men også å se svaret i sanntid på subcellulært nivå.»

En annen medforfatter av studien Er SoonGweon Hong, uc Berkeley graduate student i bioteknologi.

National Institutes Of Health Nanomedicine Development Center for Optisk Kontroll Av Biologisk Funksjon og Defense Advanced Research Projects Agency bidro til å støtte denne forskningen.

Similar Posts

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.