Nanomedžiagos: detoksikuojantys nanovamzdeliai | NPP Azijos medžiagos

Nanomedžiagos: detoksikuojantys nanovamzdeliai | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Dalykai

  • Biomedicininės medžiagos
  • Anglies nanovamzdeliai ir fullenai

Konkurencingas kraujo baltymų jungimasis gali sumažinti baltymais dengtų anglies nanovamzdelių toksiškumą ląstelėms.

Manoma, kad anglies nanovamzdeliai (CNT) sukels revoliuciją kuriant įvairius aukštos kokybės biomedicinos prietaisus ir medžiagas. Ypatingas jų gebėjimas tam tikromis sąlygomis kirsti membranas ir patekti į ląsteles gali palengvinti terapinį tiekimą į konkrečius kūno objektus, tačiau taip pat gali sukelti žalingą šalutinį poveikį, pavyzdžiui, uždegimą ir nenormalų audinių augimą. Chunying Chen ir kolegos 1 iš Kinijos mokslų akademijos Pekine ir Kolumbijos universiteto JAV dabar sukūrė metodą, skirtą nustatyti, kaip kraujo baltymų ir CNT sąveika veikia nanovamzdelių toksiškumą.

„Mūsų kraujo apytakos sistema greičiausiai bus pirmasis uostas, paveiktas CNT ir CNT pagrindu pagamintų nanoproduktų, liečiantis biomedicinos reikmėms arba tiesiogiai įkvėpus“, - sako Chenas. Ji paaiškina, kad baltymų, kurie gali būti siejami su CNT, kiekis kraujyje kartu su pasiskirstymo ir surišimo afinitetų skirtumais lemia sudėtingą ir dinamišką nanodalelių ir baltymų sąveiką.

Image

1 pav. Nanovamzdeliai, padengti kraujo baltymais BFG ir γ-Ig (kairėje), ir atitinkami fluorescenciniai vaizdai, kuriuose vaizduojamos gyvos (žalios) ir negyvos ląstelės (raudonos), paveiktos nanomedžiagomis. © 2011 Nacionalinė mokslų akademija

Kiti mokslininkai įrodė, kad CNT biologinės savybės atsiranda dėl baltymų ir nanodalelių paviršiaus sąveikos ir kad šios sąveikos priklauso nuo paviršiaus savybių, nanovamzdelių sudėties ir sintezės. Tačiau mechanizmas, kuris skatina rišimo procesus, nežinomas. Cheno komanda įvertino kraujo baltymų sukibimą su nanovamzdeliais ir šio proceso biologinį poveikį per eksperimentus ir kompiuterines simuliacijas. „Nanodalelių absorbcijos gebėjimo pokyčiai ir selektyvus prisijungimas prie serumo baltymų gali padėti suprasti ląstelių judėjimą, sisteminę translokaciją ir galimą CNT riziką organizme“, - sako ji.

Taikydami šį metodą, tyrėjai padarė stebinantį atradimą, kad skirtingi kraujo baltymai konkuruoja, kad prisijungtų prie CNT paviršiaus, turėdami skirtingas adsorbcijos galimybes ir pakavimo tvarką. Eksperimento ir skaičiavimo rezultatai parodė, kad toks elgesys atsiranda dėl unikalios baltymo struktūros ir hidrofobinių liekanų, esančių kiekviename baltyme, skaičiaus. „Savo ruožtu baltymai, padengti CNT, turės skirtingą citotoksiškumą, darydami įtaką vėlesnėms ląstelių reakcijoms“, - sako Chenas.

Šiuo metu komanda planuoja išplėsti baltymų ir nanodalelių sąveikos tyrimus su kitų rūšių nanomedžiagomis, siekdama sukurti netoksišką biologiškai suderinamą CNT pritaikymą ir numatyti šių medžiagų likimą ir elgesį in vivo .

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.