inżynierowie opracowują czujniki nanosondy ukierunkowane na raka

author
3 minutes, 41 seconds Read

naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley stworzyli inteligentne nanosondy, które pewnego dnia mogą być wykorzystywane w walce z rakiem do selektywnego poszukiwania i niszczenia komórek nowotworowych, a także do raportowania stanu misji.

nanosondy

UC Berkeley naukowcy projektują inteligentne nanosondy, zwane nanocorals, aby selektywnie dołączyć do komórek nowotworowych, dostarczać leki terapeutyczne i raport na temat lokalnego środowiska molekularnego. Jedna strona nanokoreli jest zaprojektowana tak, aby selektywnie celować w komórkę, podczas gdy druga ma chropowatą powierzchnię, aby wyczuć chemiczne cząstki w środowisku. (Benjamin Ross i Liz Wu, UC Berkeley)

niewielka liczba zespołów badawczych na całym świecie opracowuje nanosondy specyficzne dla celu przez ostatnie 10 lat w celu zmniejszenia — a być może wyeliminowania-toksycznych opłat za chemioterapię pobieranych od zdrowych komórek, które znajdują się w pobliżu ich chorych odpowiedników.

brakuje jednak mechanizmu, za pomocą którego nanosondy mogły nie tylko znaleźć komórkę nowotworową, ale także przekazać informacje, gdy tylko zatrzasnęły się na celu. Zespół UC Berkeley stworzył takie wielofunkcyjne sondy, które nazwali nanocorals.

rozwój nowych nanocorals to temat przewodni na Luty. 22 drukowane wydanie recenzowanego czasopisma Mały.

” jeśli wysyłasz satelitę w kosmos, musisz zrobić więcej niż jedną rzecz. Musi osiągnąć swój cel, wykryć otoczenie i komunikować się z powrotem do kontroli naziemnej”, powiedział Luke Lee, Lloyd Distinguished profesor Bioinżynierii na UC Berkeley i szef zespołu UC Berkeley, który opracował nanocoral. „To samo dotyczy galaktyki molekularnej. Potrzebujemy sond, które mogą znaleźć chorą komórkę, wyleczyć ją i powiedzieć nam o lokalnym środowisku, abyśmy mogli ustalić, czy leczenie działa. Sondy nanokoralne, które wynaleźliśmy, są ważnym krokiem w tym kierunku.”

małe sondy mierzą kilkaset nanometrów średnicy — jedną tysięczną szerokości ludzkiego włosa i jedną setną wielkości większości komórek nowotworowych. Celem zespołu było połączenie różnych materiałów-chropowatego złota z jednej strony i gładkiego polistyrenu z drugiej — na jednej sondzie.

nazwa nowej sondy jest inspirowana naturalnymi koralowcami morskimi, które wykorzystują chropowate powierzchnie do zwiększenia przechwytywania światła i cząstek żywności.

„podobnie jak naturalne Korale, wysoce chropowatej powierzchni nanocoral jest przeznaczony do przechwytywania cząsteczek w pobliżu sond, i zgłosić ich obecność z powrotem do naukowców,” powiedział Benjamin Ross, doktorant w UC Berkeley ’ s Applied Science and Technology Program, i jeden z dwóch współautorów badania. „Rodzaj cząsteczek obecnych-lub nieobecnych – na powierzchni komórki może świadczyć o tym, jak komórka reaguje na dostarczany nowy lek.”

strona czujnika nanokoralu opiera się na technice zwanej spektroskopią Ramana ulepszoną powierzchniowo (SERS), która wykorzystuje wzbudzenia elektromagnetyczne, które występują, gdy cząsteczki stykają się z chropowatą powierzchnią metalu, takiego jak złoto. Cząsteczki wytwarzają oscylacje, które rezonują z częstotliwościami sygnaturowymi pod wpływem światła laserowego, ujawniając swoją obecność naukowcom.

badacze zweryfikowali czułość nanocoralu, mierząc jego zdolność do wykrywania standardowego związku chemicznego dla spektroskopii Ramana.

aby uzyskać nanocoral do celowania w określone komórki, naukowcy wykorzystali możliwość przyłączania przeciwciał do powierzchni polimeru.

„możemy dostosować nanocoral do interesujących komórek nowotworowych poprzez przyłączenie odpowiednich przeciwciał”, powiedział inny współautor badania, Liz Wu, który przeprowadził te badania jako doktorant w programie Nauk Stosowanych i technologii.

naukowcy zademonstrowali tę koncepcję, pokrywając powierzchnię polistyrenu przeciwciałami, które atakują receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER-2), dobrze znany cel leczenia raka, ponieważ często jest on nadmiernie wyrażony w agresywnych formach raka piersi. Potwierdzili zarówno jasnym polem, jak i fluorescencyjnymi obrazami, że nanocoral przyłączony do komórek raka piersi z receptorami HER – 2, podczas gdy eksperymenty kontrolne wykazały, że nie wystąpiło Wiązanie, gdy użyto różnych przeciwciał lub komórek pozbawionych HER-2.

„wciąż jesteśmy we wczesnych stadiach rozwoju, ale jesteśmy optymistami, że nanokorowce staną się przydatnymi narzędziami diagnostycznymi i terapeutycznymi w szerokim zakresie nowotworów”, powiedział Lee. „To potencjalnie pozwoli nam nie tylko dostarczyć lek, ale także zobaczyć odpowiedź w czasie rzeczywistym na poziomie subkomórkowym.”

kolejnym współautorem badania jest SoonGweon Hong, absolwent UC Berkeley na kierunku bioinżynieria.

Narodowe Instytuty Zdrowia Nanomedicine Development Center for the Optical Control of Biological Function I Defense Advanced Research Projects Agency pomogły w tym badaniu.

Similar Posts

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.