Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

Para ilmuwan NIST Menghitung Nano Partikel-Protein Interaksi

Published on January 12, 2010 at 6:12 PM

Sebuah tim peneliti di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) telah dihitung interaksi nanopartikel emas dengan protein penting yang ditemukan dalam darah manusia, sebuah pendekatan yang harus berguna dalam pengembangan nanopartikel berbasis terapi medis dan untuk pemahaman yang lebih baik fisik asal toksisitas nanopartikel tertentu.

Insulin, salah satu protein yang paling umum dalam darah manusia, dapat terakumulasi menjadi massa fibrosa ketika misfolds. Penelitian oleh tim di NIST menunjukkan bahwa nanopartikel emas ternyata meningkatkan kecenderungan insulin untuk membentuk serat ini. (. Warna ditambahkan untuk kejelasan) Kredit: NIST

Nanopartikel menunjukkan menjanjikan sebagai kendaraan untuk pengiriman obat, sebagai alat diagnostik medis, dan sebagai agen pengobatan kanker di kanan mereka sendiri. Nanopartikel emas, bola yang bervariasi dalam ukuran antara 5 dan 100 / 1000000000 dari satu meter dengan diameter, sangat berguna karena banyak cara permukaan logam mereka dapat "difungsikan" dengan melampirkan molekul dirancang untuk melakukan tugas yang berbeda dalam tubuh. Namun, pengobatan memerlukan sejumlah besar partikel untuk disuntikkan ke dalam aliran darah, dan ini bisa berbahaya jika mereka berinteraksi dengan tubuh dalam cara yang tidak terduga.

Menurut NIST bahan ilmuwan Jack Douglas, salah satu masalah utama yang dihadapi adalah kecenderungan nano protein menempel pada nanopartikel yang mengapung bebas dalam aliran darah. "Nanopartikel dilapisi dengan protein umumnya akan mengubah interaksi mereka dengan tubuh dan nanopartikel dapat diharapkan untuk mendorong perubahan pelengkap dalam aktivitas protein kimia," kata Douglas. "Lapisan ini juga dapat menyebabkan nanopartikel untuk rumpun bersama dalam agregat besar, yang dapat memprovokasi respon kekebalan tubuh yang sangat besar. Tentu saja, itu sesuatu yang Anda ingin menghindari. "

Para ilmuwan memiliki pemahaman yang miskin interaksi ini, sehingga tim NIST memutuskan untuk mengeksplorasi apa yang terjadi ketika nanopartikel yang berbeda ukuran pertemuan lima protein darah umum. Dengan bantuan sebuah perkumpulan mikroskop dan peralatan spektroskopi, tim menemukan beberapa pola umum perilaku. "Setelah protein menempel ke nanopartikel, sifat optik dari kedua partikel dan perubahan protein," kata Douglas. "Mengukur perubahan ini membantu kita mengukur kekakuan nanopartikel untuk protein, ketebalan lapisan protein terserap dan kecenderungan partikel agregat karena adanya lapisan protein."

Lebih khusus, tim belajar bahwa semua lima dari protein menempel emas, menyebabkan NP untuk agregat, dan bahwa peningkatan diameter bola 'meningkat lengket mereka. Mereka juga menemukan bahwa agregasi ini biasanya menyebabkan beberapa perubahan bentuk protein-"yang umumnya menunjukkan beberapa perubahan dalam fungsi mereka juga," kata Douglas.

Agregasi tidak selalu mengarah pada respon beracun, Douglas mengatakan, tetapi dapat mempengaruhi apakah obat pada nanopartikel pernah mencapai target mereka dimaksudkan. "Hal utama adalah bahwa interaksi sebagian besar ditentukan oleh adanya lapisan protein," katanya. "Anda ingin tahu sesuatu tentang ini lapisan protein jika Anda ingin tahu apa nanopartikel yang akan Anda lakukan dalam tubuh."

Douglas mengatakan bahwa studi NIST alamat metrologi kebutuhan yang teridentifikasi dalam laporan Dewan Riset Nasional ** diterbitkan tahun terakhir ini menyerukan untuk pengujian kuantitatif yang lebih untuk interaksi partikel dengan media biologi dan bahwa lebih banyak pekerjaan yang dibutuhkan sepanjang jalur ini dan lainnya. "Sebagai contoh, kita belum memahami bagaimana partikel berukuran berbeda mengikat membran permukaan sel, yang merupakan tempat interaksi banyak obat terjadi," katanya.

* Lacerda SHD, J. Park, C. Meuse, D. Pristinski, Becker ML, A. Karim dan JF Douglas. Interaksi dengan nanopartikel emas yang umum protein darah manusia. ACS Nano, 18 Desember 2009, DOI: 10.1021/nn9011187.

** NRC laporan, "Tinjauan Strategi Federal untuk Nanoteknologi-Terkait Kesehatan Lingkungan, dan Keselamatan Penelitian," tersedia online di www.nap.edu/catalog.php?record_id=12559 # toc .

Last Update: 14. October 2011 14:39

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