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Los científicos del NIST cuantificar proteínas de nanopartículas Interacciones

Published on January 12, 2010 at 6:12 PM

A team research al Institute Nacional de Standards y Technology (NIST) ha quantified la interacción de las nanopartículas gold con proteins important found en blood human, enfoque que should ser útil en desarrollo de based nanoparticle-terapias y para mejor understanding la physical origen de la toxicidad de las nanopartículas cierto.

La insulina, una de las proteínas más comunes en la sangre humana, pueden acumularse en masas fibrosas cuando misfolds. La investigación realizada por un equipo del NIST indica que las nanopartículas de oro al parecer aumentar la tendencia de la insulina para formar estas fibras. (. Color de agregado para mayor claridad) Crédito: NIST

Las nanopartículas son prometedores como vehículos para la administración de fármacos, como herramientas de diagnóstico médico y, como un agente de tratamiento contra el cáncer en su propio derecho. Las nanopartículas de oro, esferas que varían en tamaño entre 5 y 100 millonésimas de un metro de diámetro, son especialmente útiles debido a las muchas formas en las superficies de metal puede ser "funcionalizados" uniendo las moléculas a medida para realizar diferentes tareas en el cuerpo. Sin embargo, los tratamientos requieren una gran cantidad de partículas que se inyectan en el torrente sanguíneo, y éstos podrían ser peligrosos si se relacionan con el cuerpo de maneras imprevistas.

De acuerdo con NIST científico de materiales de Jack Douglas, uno de los principales problemas que enfrenta la nanomedicina es la tendencia de las proteínas a adherirse a las nanopartículas que flotan libremente en el torrente sanguíneo. "Las nanopartículas recubiertas con proteínas en general, va a alterar su interacción con el cuerpo y las nanopartículas se puede esperar para inducir un cambio en la actividad de las proteínas complementarias química", dice Douglas. "El recubrimiento puede también causar que las nanopartículas se agrupan en grandes agregados, lo que puede provocar una respuesta inmune enorme. Por supuesto, esto es algo que queremos evitar ".

Científicos tienen una pobre comprensión de las interacciones, por lo que al equipo de NIST decidieron explorar lo que sucede en las nanopartículas de diferentes tamaños proteínas de la sangre encontramos con cinco común. Con la ayuda de un grupo de dispositivos y microscopios de la espectroscopia, el equipo encontró varios patrones generales de comportamiento. "Una vez que las proteínas se adhieren a las nanopartículas, las propiedades ópticas de las partículas de ambos y el cambio de las proteínas", dice Douglas. "La medición de estos cambios nos ayuda a cuantificar la rigidez de la nanopartícula para las proteínas, el espesor de la capa de proteína adsorbida y la propensión de las partículas de agregado debido a la presencia de las capas de proteína."

Más concretamente, el equipo descubrió que las cinco proteínas adheridas a la de oro, haciendo que el PN se agregan, y que el aumento de diámetro las esferas "aumentaron su rigidez. También encontraron que esta formación suele deberse algún cambio en la forma de las proteínas-", que generalmente implica un cambio en su función de bien", dice Douglas.

La agregación no siempre conduce a un reacción tóxica, Douglas dice, pero puede afectar si los medicamentos sobre las nanoparticulas nunca llegar a su objetivo. "Lo principal es que las interacciones son en gran medida por la existencia de la capa de proteínas", dice. "¿Quieres saber algo sobre estas capas de proteína si usted quiere saber lo que las nanopartículas se va a hacer en el cuerpo."

Douglas afirma que el estudio del NIST trata de metrología necesidades identificadas en un Consejo Nacional de Investigaciones informe ** publicó el año pasado solicitando más pruebas cuantitativas para las interacciones de nanopartículas con medios biológicos y que el trabajo se necesita mucho más largo de este y otros servicios. "Por ejemplo que aún no entienden cómo diferentes partículas de tamaño se unen a la superficie de las membranas de las células, lo cual es en muchas interacciones tienen lugar", dice.

* DHS Lacerda, J. Park, C. Mosa, D. Pristinski, ML Becker, Karim A. y JF Douglas. La interacción de las nanopartículas de oro con proteínas de la sangre humana común. ACS Nano, 18 de diciembre de 2009, DOI: 10.1021/nn9011187.

** NRC informe, titulado "Revisión de la Estrategia Federal de relacionados con la nanotecnología Medio Ambiente, Salud, Investigación y Seguridad", disponible en línea en www.nap.edu/catalog.php?record_id=12559 # TOC .

Last Update: 19. November 2011 21:37

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