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Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

Gli Scienziati del NIST Quantificano le Interazioni della Nanoparticella-Proteina

Published on January 12, 2010 at 6:12 PM

Un gruppo di ricerca al National Institute of Standards and Technology (NIST) ha quantificato l'interazione delle nanoparticelle dell'oro con le proteine importanti trovate nel sangue umano, un approccio che dovrebbe essere utile nello sviluppo alle delle terapie mediche basate a nanoparticella e per meglio la comprensione dell'origine fisica della tossicità di determinate nanoparticelle.

L'Insulina, una delle proteine più comuni nel sangue umano, può accumularsi nelle masse fibrose quando misfolds. La Ricerca da un gruppo al NIST indica che le nanoparticelle dell'oro aumentano apparentemente la tendenza dell'insulina a formare queste fibre. (Colore aggiunto per chiarezza.) Credito: NIST

Promessa di manifestazione di Nanoparticelle come veicoli per la consegna della droga, come strumenti diagnostici medici e come agente di trattamento del cancro nel loro diritto. Le nanoparticelle dell'Oro, sfere che variano nella dimensione fra 5 e 100 billionths di un metro di diametro, sono particolarmente utili a causa dei molti modi che le loro superfici di metallo possono “essere functionalized„ fissando le molecole adattate per eseguire le mansioni differenti nell'organismo. Tuttavia, i trattamenti richiedono tantissime particelle di essere iniettati nella circolazione sanguigna e questi potrebbero essere pericolosi se interagiscono con l'organismo nei modi imprevisti.

Secondo lo scienziato Jack Douglas, uno dei materiali del NIST dei problemi principali confrontare il nanomedicine è la tendenza delle proteine ad attaccare alle nanoparticelle che fluttuano liberamente nella circolazione sanguigna. “Le Nanoparticelle ricoperte di proteine altereranno generalmente la loro interazione con l'organismo e le nanoparticelle possono essere prevedute per indurre un cambiamento complementare nell'attività chimica della proteina,„ dice Douglas. “Ricoprire anche può indurre le nanoparticelle a agglutinarsi insieme in grandi cumuli, che possono provocare una risposta immunitaria enorme. Naturalmente, quello è qualcosa che vogliate evitare.„

Gli Scienziati fanno decidere una comprensione difficile di queste interazioni, in modo dal gruppo del NIST per esplorare che cosa accade quando le nanoparticelle delle dimensioni differenti incontrano cinque proteine del sangue comuni. Con l'aiuto di un gruppo dei microscopi e delle unità della spettroscopia, il gruppo ha trovato parecchi schemi di comportamento generali. “Una Volta Che le proteine attaccano alle nanoparticelle, i beni ottici sia delle particelle che delle proteine cambiano,„ Douglas dice. “Misurare questi cambiamenti ci aiuta a quantificare la viscosità della nanoparticella per le proteine, lo spessore del livello adsorbito della proteina e la tendenza delle particelle cumulare dovuto la presenza dei livelli della proteina.„

Più specificamente, il gruppo ha imparato che tutti e cinque le delle proteine hanno attaccato all'oro, inducendo il NPs a cumulare e che aumentando il diametro delle sfere' ha aumentato la loro viscosità. Egualmente hanno trovato che questa aggregazione ha causato solitamente un certo cambiamento sotto forma delle proteine “che implica che generalmente un certo cambiamento nella loro funzione pure,„ Douglas dice.

L'Aggregazione non non piombo sempre ad una risposta tossica, Douglas dice, ma può pregiudicare se le droghe sulle nanoparticelle raggiungono mai il loro obiettivo progettato. “L'elemento principale è che le interazioni in gran parte sono fissate dall'esistenza del livello della proteina,„ lui dice. “Volete conoscere qualcosa circa questi livelli della proteina se volete conoscere che nanoparticelle stanno andando fare nell'organismo.„

Douglas dice che lo studio del NIST risponde alle necessità della metrologia accertate in un rapporto del Consiglio Nazionale delle Ricerche ** ha pubblicato questo anno scorso che richiede la prova più quantitativa per le interazioni di nanoparticella con i media biologici e che molto più lavoro è necessario seguendo questo ed altre righe. “Per esempio, ancora non lo capiamo come le particelle differente di taglia legano alle membrane di superficie delle celle, che è dove molte interazioni della droga hanno luogo,„ diciamo.

* S.H.D. Lacerda, J. Park, C. Meuse, D. Pristinski, M.L. Becker, A. Karim e J.F. Douglas. Interazione delle nanoparticelle dell'oro con le proteine del sangue umane comuni. ACS Nano, Il 18 dicembre 2009, DOI: 10.1021/nn9011187.

** Rapporto di NRC, “Rassegna di Strategia Federale per Ambientale In relazione con la nanotecnologia, Salubrità e Ricerca in Materia di Sicurezza,„ accessibile in linea a www.nap.edu/catalog.php?record_id=12559#toc.

Last Update: 13. January 2012 08:28

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