Les Pharmaciens Ont Développé la Seule Couche de Nanoscale Pour les Particules Minérales - Technologie Neuve

Une équipe dirigée par l'UCLA des pharmaciens a développé une seule couche neuve pour les particules minérales au nanoscale qui peut pouvoir déguiser les particules comme protéines - un procédé qui permet à des particules de fonctionner en tant que sondes qui peuvent pénétrer la cellule et allumer différentes protéines à l'intérieur, et produit le potentiel pour l'application dans un large éventail de développement, d'outils de diagnostic et de médicaments de médicament.

Les découvertes seront publiées dans l'édition du 19 mai du Tourillon de la Société Chimique Américaine.

Les couches organiques - réseaux courts des acides aminés câblés (peptides) - peuvent être employées pour déguiser points appelés de tranche de temps de particules les « , » des « tiges de tranche de temps » et « tranche de temps câble » tellement effectivement que les cellules les confondent avec des protéines, même lorsque les couches sont utilisées sur les particules qui sont minérales et probablement même toxiques.

« Ces couches de peptide servent « de Halloween costume » pour les particules, et dupe la cellule sous tension dans penser que les nanoparticles sont bénins, les entités comme une protéine, » ont dit Shimon Weiss, professeur d'UCLA de chimie et un membre de l'Institut de la Californie NanoSystems de l'université. « En conséquence, nous pouvons employer ces particules enduites pour cheminer les protéines dans une cellule sous tension et pour conduire un domaine des études au niveau moléculaire, qui est une phase importante vers employer la nanotechnologie pour produire des demandes pratiques de biologie et de médicament. »

Les Particules faites de semi-conducteurs au nanoscale (un-milliardième d'un compteur, ou au sujet du l'un-millième l'épaisseur des cheveux) ont longtemps trouvé des applications dans l'électronique et les industries des technologies de l'information. Par exemple, la pièce active d'un transistor unique sur une puce de silicium de Pentium est quelques dixièmes d'un nanomètre dans la taille. Le laser de semi-conducteur utilisé pour indiquer les informations numériques sur un CD ou un DVD a une couche active de cotes assimilées.

« Produire la capacité d'importer de tels fonctionnements électroniques dans la cellule et les mailler avec des rôles biologiques pourraient ouvrir des possibilités neuves énormes, pour les sciences biologiques de base et pour des applications médicales et thérapeutiques, » Weiss a dit.

Un de ces fonctionnements électroniques est l'émission de la fluorescence appelée légère. Utilisant les couches neuves, l'équipe de Weiss a pu solubiliser et introduire dans les différents points de tranche de temps de couleur de cellules qui peuvent tout être excités par une source lumineuse bleue unique.

La méthode de codage de couleur est assimilée au codage d'information qui est envoyée en bas « d'un multiplexage par répartition en longueur d'onde, » ou d'un WDM de fibre optique et appelé. La technologie de couche de peptide pourrait, en principe, couleur encodent la biologie elle-même, par différentes protéines « de peinture » dans la cellule avec des points de tranche de temps de différent-couleur.

L'équipe de recherche inclut Weiss - l'investigateur principal - et étudiant de troisième cycle Fabien Pinaud, avec le biochimiste auxiliaire David S. Roi et Hsiao-CINGLEMENT Moore, professeur de moléculaire et biologie cellulaire de recherches d'Uc Berkeley.

Weiss et Pinaud développent des méthodes pour fixer des points de tranche de temps de couleurs particulières aux différentes protéines sur les cellules de la surface et de l'intérieur des cellules.

Les « Êtres Humains ont de près de 40.000 gènes, » Weiss a dit. « Un grand groupe de ces gènes fonctionne à chaque moment, dans chaque cellule de notre fuselage, des voies très compliquées. En peignant un sous-ensemble de protéines dans la cellule avec différents points de tranche de temps de couleur, nous pouvons suivre les circuits moléculaires, le réarrangement dynamique des noeuds de circuit et les interactions moléculaires - ou, en bref, observer « la danse moléculaire » que définit la durée de vie elle-même. »

En plus de la capacité de peindre et observer beaucoup de différentes protéines avec des couleurs indépendantes, des points de tranche de temps peuvent être utilisés pour la sensibilité éventuelle de dépistage : observer une molécule unique. Jusqu'ici, le cheminement et suivre d'une protéine unique dans la cellule a été extrêmement provocant et était l'équivalent de rechercher le pointeau proverbial dans une meule de foin.

À l'aide des méthodes neuves développées à l'UCLA, et à observer avec un microscope de fluorescence et des appareils-photo de représentation de haut-sensibilité, les chercheurs peuvent cheminer une protéine unique étiquetée avec un point fluorescent de tranche de temps à l'intérieur d'une cellule vivante dans trois cotes et dans quelques nanomètres d'exactitude.

« Ce procédé est, par certains côtés, l'équivalent moléculaire d'employer le système de localisation mondial pour cheminer un célibataire n'importe où sur terre, » Pinaud a dit. « Nous pouvons employer des méthodes optiques pour cheminer plusieurs différentes protéines étiquetées avec des points de tranche de temps de différent-couleur, pour mesurer les distances entre elles et pour employer ces découvertes pour comprendre mieux les interactions moléculaires à l'intérieur de la cellule. »

Les Particules déguisées avec les couches de peptide développées par l'équipe de Weiss peuvent présenter une cellule sans affecter son fonctionnement de base - produisant une couche mince soluble dans l'eau et biocompatible pour les particules qui peuvent être visées pour gripper à différentes protéines dans la cellule sous tension.

« Puisque les points peptide-enduits de tranche de temps sont petits, ils ont facile et entrée rapide par la membrane cellulaire, » Pinaud a dit. « De plus, depuis les peptides multiples des longueurs variées et des fonctionnements pourrions être déposés sur le même point unique de tranche de temps, nous pouvons facilement envisager la création sondes « intelligentes des » avec des fonctionnements multiples. »

Le travail d'équipe de Weiss sur des couches a été inspiré par nature. Quelques centrales et cellules de bactéries ont évolué de seules capacités pour bloquer les ions de métaux lourds toxiques comme stratégie pour nettoyer l'environnement toxique dans lequel elles se développent. Ces organismes synthétisent des peptides, les phytochelatins appelés, qui ramènent la quantité d'ions protégés contre les agents toxiques en grippant fortement aux nanoparticles minéraux faits de sels toxiques séquestrés et d'autres produits.

« Notre couche de peptide jette un pont sur le monde de chimie minérale avec le monde organique sur l'échelle de nanomètre, » Weiss a dit. « Dans Le Meilleur Des Cas, ces couches seront employées pour fournir le contact électrique entre les appareils électroniques minéraux de nanoscale et les protéines fonctionnelles, qui mèneraient à l'évolution « des médicaments intelligents nouveaux et puissants, » « les enzymes intelligentes, » « les catalyseurs intelligents, » « protéine commute » et beaucoup d'autres hybrides fonctionnels des substances minéral-organiques.

« Les possibilités sont sans fin, » Weiss a dit. « Par exemple, imaginez juste le potentiel pour ce procédé dans le traitement contre le cancer, si on pourrait produire un nanoparticle hybride qui a été particulièrement visé pour recenser et détruire des cellules cancéreuses dans le fuselage. »

Posté le 29 avril 2004th

Date Added: May 17, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 20:36

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