Οι νανοσωλήνες άνθρακα για την ανίχνευση και την καταστροφή του καρκίνου του μαστού

Published on December 1, 2009 at 5:55 PM

Μονού τοιχώματος νανοσωλήνες-κύλινδροι άνθρακα περίπου ένα νανόμετρο σε διάμετρο, έχουν ιδιαίτερα touted για τις πιθανές εφαρμογές, όπως η ultrastrong ίνες, ηλεκτρικά καλώδια σε μοριακές συσκευές, ή στοιχεία αποθήκευσης υδρογόνου για τις κυψέλες καυσίμου. Χάρη σε μια νέα εξέλιξη από ερευνητές στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) και πέντε συνεργάτες, μπορείτε να προσθέσετε άλλη μία εφαρμογή στη λίστα: την ανίχνευση και την καταστροφή του μια επιθετική μορφή του καρκίνου του μαστού.

Μικροφωτογραφίες καταδεικνύουν τις δραματικές επιπτώσεις από τη χρήση νανοσωλήνων σε επιλεκτικά εντοπίσουν και να καταστρέψουν τους όγκους HER2 καρκίνο του μαστού. Τα καρκινικά κύτταρα στο αριστερό υποβλήθηκαν σε θεραπεία μόνο με τα αντισώματα έναντι της πρωτεΐνης HER2 και στη συνέχεια να ακτινοβολούνται με εγγύς υπέρυθρο φως. Τα σχετικά με το δικαίωμα υποβλήθηκαν σε θεραπεία με ένα συγκρότημα αντισωμάτων και νανοσωλήνων και στη συνέχεια να ακτινοβοληθεί. Και οι δύο πολιτισμοί, στη συνέχεια, προετοιμάστηκαν με φθορίζουσα χρωστική ουσία-πράσινο χρώμα δείχνει ζωντανά κύτταρα, ενώ κόκκινα σημάδια περιοχές όπου τα κύτταρα έχουν χάσει τη ζωή. Πίστωση: NIST

HER2 είναι ένα από μια οικογένεια των γονιδίων που βοηθούν στη ρύθμιση της ανάπτυξης και της διάδοσης των ανθρώπινων κυττάρων. Τα κανονικά κύτταρα έχουν δύο αντίγραφα του HER2, αλλά περίπου 20 με 25 τοις εκατό των κυττάρων του καρκίνου του μαστού έχουν πολλαπλά αντίγραφα του γονιδίου, με αποτέλεσμα την υπερπαραγωγή του HER2-κωδικοποιημένα πρωτεΐνη (που ονομάζεται HER2 και έχει οριστεί με λατινικούς χαρακτήρες σε σχέση με πλάγια στοιχεία για το γονίδιο) που ενέχει ιδιαίτερα γρήγορα αναπτυσσόμενη και δύσκολη για τη θεραπεία όγκων. Περίπου 40.000 γυναίκες στις ΗΠΑ διαγιγνώσκονται ετησίως με αυτή τη μορφή καρκίνου του μαστού.

Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη στο BMC Cancer, * το NIST υπό την ηγεσία της ερευνητικής ομάδας συνδετικό ένα αντίσωμα που έχει δημιουργηθεί για να επιτεθεί στο πρωτεΐνης HER2, το κοτόπουλο ανοσοσφαιρίνη Y (IGY), σε σύντομο νανοσωλήνες (περίπου 90 νανόμετρα καιρό, ή 5.000 φορές μικρότερο από ό, τι μια αμοιβάδα). Και τα δύο μισά του ειδικού συνδυασμού-το αντίσωμα και το νανοσωλήνες έχουν κρίσιμο ρόλο να διαδραματίσουν στην επιλεκτικά κυνήγι κάτω του HER2 καρκινικών κυττάρων και την εξάλειψή τους.

Κατ 'αρχάς, την ευρεία γενετικές διαφορές μεταξύ των πτηνών και ανθρώπινο είδος σημαίνει ότι το αντίσωμα IGY κοτόπουλο με HER2 αντιδρά έντονα με την πρωτεΐνη-στόχο που εκφράζονται στα κύτταρα του όγκου, ενώ αγνοούν τα φυσιολογικά κύτταρα με άλλες ανθρώπινες πρωτεΐνες. Οι νανοσωλήνες άνθρακα που συνδέονται με τα αντισώματα γίνει επίσης συνδέεται με την HER2 όγκων.

Δύο μοναδικές οπτικές ιδιότητες των νανοσωλήνων άνθρακα επιτρέπει αυτό το σύνδεσμο που πρέπει να αξιοποιηθούν για τη βελτίωση της ανίχνευσης και της καταστροφής των κυττάρων HER2 καρκίνο του μαστού. Εγγύς υπέρυθρο φως λέιζερ με μήκος κύματος από 785 νανόμετρα αντανακλά έντονα από το νανοσωλήνες, και αυτό το ισχυρό μήνυμα ανιχνεύεται εύκολα από μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία Raman. Αυξήστε το μήκος κύματος του φωτός λέιζερ σε 808, νανόμετρα και θα απορροφηθεί από το νανοσωλήνες, καύση τους και ό, τι στα οποία είναι προσκολλημένοι-στην περίπτωση αυτή, το HER2 τα καρκινικά κύτταρα.

Το πείραμα που περιγράφεται στο έγγραφο BMC Cancer διεξήχθη σε καλλιέργειες κυττάρων εργαστήριο. Χρησιμοποιώντας το HER2 IGY-νανοσωλήνων συγκρότημα για την επιλεκτική αναγνώριση και στόχος HER2 όγκων οδήγησε σε eradication σχεδόν 100 τοις εκατό των καρκινικών κυττάρων, ενώ γύρω από τα φυσιολογικά κύτταρα παρέμεινε αλώβητος. Σε σύγκριση, μόνο υπήρξε μια μικρή μείωση στα καρκινικά κύτταρα για καλλιέργειες που έλαβαν θεραπεία με αντι-HER2 αντισωμάτων και μόνο.

Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα να προβεί σε δοκιμές το ποντίκι του HER2 IGY-νανοσωλήνων συγκρότημα για να δούμε αν η δραματική καρκίνο ικανότητα έργα στα ζώα καθώς και το κάνει στο εργαστήριο. Σε χωριστή αλλά συναφή έργου, η ομάδα ελπίζει να χρησιμοποιήσει ένα νανοσωλήνων-αντισώματος συνδυασμό εναντίον ενός άλλου όγκου πρωτεΐνες των κυττάρων, MUC4, για τη θεραπεία του καρκίνου του παγκρέατος.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε στο πλαίσιο συμφωνίας μεταξύ των διάφορων φορέων μεταξύ NIST και το Εθνικό Ίδρυμα Καρκίνου (NCI), και εν μέρει από μια επιχορήγηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών. Μαζί με επιστήμονες από το NIST, η ερευνητική ομάδα περιλαμβάνονται τα μέλη από το Πανεπιστήμιο Rutgers, Cornell University, το New Jersey Institute of Technology, ΝΚΜ και Translabion, μια ιδιωτική εταιρεία που βρίσκεται σε Clarksburg, MD

* Γ. Xiao, Χ. Gao, O. Taratula, Σ. Treado, Α. Urbas, RD Holbrook, RE Cavicchi, CT Avedisian, Σ. Mitra, R. Savla, PD Wagner, Σ. Srivastava και H. Εκείνος. Anti-HER2 IGY αντίσωμα-functionalized μονού τοιχώματος νανοσωλήνες άνθρακα για την ανίχνευση και την επιλεκτική καταστροφή των καρκινικών κυττάρων του μαστού. BMC Cancer, Vol. 9, αρ. 351, που δημοσιεύθηκε online 2 Οκτώβρη του 2009.

Last Update: 5. October 2011 11:46

Tell Us What You Think

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

Leave your feedback
Submit