There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Nanotechnology, Nanomedicine och den Rationella Designen av New AgerörelsenLeveransSystem

vid Professorn Kostas Kostarelos

Professor Kostas Kostarelos, Stol av Nanomedicine; Head, Centrera för DrogLeveransForskning, Skola av Apotek, Universitetar av London
Motsvarande författare: kostas.kostarelos@pharmacy.ac.uk

Vårt lag på Det Nanomedicine Labbet inom Centrera för DrogLeveransForskning önskar att frambringa, och att sprida grundkunskap i dyka upp sätta in av nanomedicine, genom att komma med tillsammans att iscensätta för biomedical, pharmacology och nanotechnology och deras översättning till avancerad clinically-relevant terapi och diagnostik.

Vårt syfte är utvecklingen av romanen, bearbetar den livsdugliga och effektiva terapin som baseras på omformningen av nanotechnology, och material och deras bruk som endera ”drogen” eller ”leveranssystemet”. Sådan delar inkluderar DNA, RNA, virus, stemceller, radionuclides, liposomes, kolnanomaterials och andra nanomaterials (quantumen pricker, fullerenes, kolnanohorns).

Forskningförsöken som äger rum inom Det Nanomedicine Labbet, överbryggar mellanrummet mellan grundnanomaterials som iscensätter, och farmaceutisk utveckling in mot realisationen av avancerade terapeutiska och avbilda modaliteter. Vår beskickning är att bana väg för spjutspetsen och dyka uppdisciplinen av nanomedicinen. Några exempel av vilka system vi har framkallat i dag:

Dendrimeric Nanocontainers den kvarterAngiogenesis i Cancer

Det Nanomedicine Labbet som visas för en tid sedan för den första tiden att poly-L-lysine (PLL) dendrimers kan ställa ut anti-angiogenic aktivitet och kvarteret bildandet av nyligen bildade blodkärl i framkallande tumör. Detta har ledde till tumörtillväxtfördröjningen av en aggressiv murine melanom modellerar och förminskade markant tumörvolym1. Dendrimers är det tredimensionella hyper-förgrena sig polymrer för nanometer fjäll som har beskrivits av Universitetsläraren Tomalia i den mitt- 80-tal. Dendrimers har främst använts som nanocontainers för lilla droger, terapeutiska macromolecules och MRI som avbildar medel.

PLL-dendrimer strukturerar, och tumorvasculature som behandlas med, kontrollerar (lämnat) och PLLen-dendrimer (rätt)1.

Ett nummer av dendrimers har varit utstuderade pre-clinically att visa anti-angiogenic aktivitet, men denna naturliga aktivitet hade inte visats föregående in - vivo eller efter systemic administration. I denna studie uppnåddes den terapeutiska aktiviteten efter den intravenösa injektionen av dendrimeren utan behovet att inkludera droger eller andra terapeutiska medel. Endast två intravenösa injektionar av PLL-dendrimeren var tillräckliga att fördröja tumörtillväxt med ingen systemic toxicitet som observerades i levern, spleenen och njure. illustrerar att ny-utveckling nanocontainers kan erbjuda naturliga biologiska aktiviteter när som helst krävt och på det högra läget, liksom i aggressiva tumör som kräver kickvascularisationen för tillväxt.

Nanotubes som Nanoneedles för Celler

Chemically ändrade kolnanotubes med olika funktionella grupper upptäcktes för att vara kompetent att internalisera i en variation av celltyper, inklusive människaceller. Kolnanotubes har visat att potentiellt, som ny-ålder leveranssystem och det är den kemiska functionalisationen som är kritisk i denna omformning, som den låter dem bli bevattnar - lösligt, och därför kompetent att användas i biologiska vätskor. Chemically functionalised nanotubes var kompetent lätt att korsa cellbarriärer i däggdjurs-, bakterie- och fungal celler, utan att orsaka celldöd och var även kompetent att skriva in celler villkorar under som skulle vanligt hinder detta processaa2. Nanotubes som är kapabel av att agera som ska cell-genomträngandet material, har enorma fördelar. Det potentiellt av functionalised kolnanotubes som agerar som nanoneedles, som tränger igenom plasmamembran och translocate direkt in i cytoplasm, utan att orsaka cellskada eller död, är viktigt för en variation av biomedicalen och bioteknikapplikationer.

Fördriva den faktiska mekanismen som de functionalised nanotubesna tas av upp av celler är stilla oklart, hypotesen att laget är funktionsdugligt med är att de tränger igenom enkelt cellen och flyttningen within. Några typer av functionalisationen meddelade en mer stor uptake, men det var vid inget hjälpmedel en nödvändig. Alla functionalised nanotubes togs upp till en viktig grad. Det Nanomedicine Labbet, i samarbete med laboratoriumna av Dr.A.Bianco på CNRSEN i Strasbourg, Frankrike och Prof.M.Prato i Trieste, Italien, har experimenterat med försök intracellularly att leverera lilla molekylar, nucleic syror och avbildamedel. Om forskninglagets funktionsdugliga hypotes angående uptaken av functionalised kolnanotubes bevisar korrekt, kunde tekniken erbjuda viktiga fördelar över teknologier för strömdrogleverans. Traditionella leveransmetoder (som använder liposomes for example) exploaterar vanligt endocytosis, men stoppar, innan de ner cytoplasmen som igenom lämnar andra barriärer för drogen till slagsmål. Vid piercingplasmamembran och överskriftraksträcka till cytoplasmen levererar de functionalised mer få biologiska barriärerna för kolnanotubemöten och drogen direktare.

Nanoengineering Konstgjorda Virus- Kuvert

Genterapi gäller leveransen av en funktionell gen vid en vektor in i uppsätta som mål celler som resulterar i ett önskat terapeutiskt, verkställer. Adenovirusen (Ad) har visat stort löfte i genterapi, however kliniskt och in - vivo studier har anmält stränga immunogenic svar och ett överväldigande ackumulations- och genuttryck i levern resultera i viktig hepatotoxicity. Vi försöker till betaget dessa begränsningar, genom att iscensätta konstgjorda kuvert runt om non-packade in virus, genom att låta själv-enheten av en variation av lipidmolekylar (zwitterionic, anionic, cationic, svars-) runt om virus- capsids3,4.

Sådan övar, i att iscensätta för nanoscale av virus- genterapivektorer, tänks för att erbjuda viktiga förbättringar i deras säkerhet profilerar, genom att låta också beträffande-att uppsätta som mål och dennärmare detalj genöverföringen. Vektorer för den Nya utvecklingen för genetiska terapier och vaccin är för närvarande under utveckling.

Liposome-Quantum Pricker Bland för Combinatory Terapeutiska & Diagnostiska Applikationer

Quantum pricker (QD) undersöks i biomedicine som fluorescerande sonder av intracellular rum och för cellen som in märker och spårar - vivo.

Vårt Nanomedicine Labb har framkallat två nya typer av lipid-quantumen pricker hybrid- vesiclesystem för att uppnå förbättrad biocompatibility och tillfället för att framkalla nanoparticles för combinatory avbilda (quantumen pricker del-) och terapeutiska (den del- vesiclen) kapaciteter. Det första hybrid- systemet liposome-QD iscensattes, genom att låta som var litet (mindre än 5nm i diameter), hydrophobic CdSe/ZnS, kärnar ur/beskjuter QD som ska bäddas in inom vesiclelipidbilayersna (L-QD)5. Understödjatypen består av större (20-40nm i diameter), hydrophilic, ytbehandlar functionalized QD encapsulated på den aqueous inre liposomen arrangerar gradvis (f-QD-l)6. Båda typer av lipid-quantumen pricker bland visades till lyckat märker tumorceller in vitro och in - vivo. Vi tror att liposome-nanoparticle bland av denna skrivar genom att använda en variation av guld- nanoparticles (, försilvra, stryka, gadolinium) kan ge en lång räcka av ny-åldern liposome-baserade leveranssystem för terapeutiskt eller diagnostiskt ämnar.


Hänvisar till

1. Al-Jamal KT, Al-JamalVIKT, Akerman S, Podesta JE, Yilmazer A, Turton JA, Bianco A, Vargesson N, Kanthou C, Florence PÅ, Tozer GM, Kostarelos K., Systemic antiangiogenic aktivitet av cationic poly-L-lysine dendrimer försenar tumortillväxt. Proc Nationella Acad Sci USA. 2010 107(9): 3966-71.
2. Kostarelos K, Lacerda L, Pastorin G, Wu W, Wieckowski S, Luangsivilay J, Godefroy S, Pantarotto D, Briand JP, Muller S, Prato M, Bianco A., den Cell- uptaken av functionalized kolnanotubes är vilden av funktionell grupp- och celltyp. NaturNanotechnology 2007, 2(2): 108-13.
3. Singh R, Al-Jamal KT, Lacerda L, Kostarelos K., Nanoengineering konstgjorda lipidkuvert runt om adenovirus av själv-enheten. ACS Nano 2008, 2(5): 1040-50.
4. Singh R, Tian B, Kostarelos K., Konstgjord insvepande av nonenveloped virus: förhöjning av adenovirustumoren som in uppsätta som mål - vivo. FASEB J. 2008, 22(9): 3389-402
5. Al-JamalVIKT, Al-Jamal KT, Tian B, Lacerda L, Bomans PH, Frederik PM, Kostarelos K., Lipid-Quantum pricker bilayervesicles förhöjer tumorcelluptake och kvarhållande in vitro och in - vivo. Nano ACS, 2008, 2(3): 408-18
6. Al-JamalVIKT, Al-Jamal KT, Bomans PH, Frederik PM, Kostarelos K., Functionalized-quantum-pricka-Liposome bland som multimodal nanoparticles för cancer. Liten 2008 4(9): 1406-15.

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Professorn Kostas Kostarelos (Universitetar av London)

Date Added: May 25, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:59

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit