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Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

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Os Cientistas do NIST Determinam Interacções da Nanoparticle-Proteína

Published on January 12, 2010 at 6:12 PM

Uma equipa de investigação no National Institute of Standards and Technology (NIST) determinou a interacção de nanoparticles do ouro com as proteínas importantes encontradas no sangue humano, uma aproximação que devesse ser útil na revelação de terapias médicas nanoparticle-baseadas e para melhor compreender a origem física da toxicidade de determinados nanoparticles.

A Insulina, uma das proteínas as mais comuns no sangue humano, pode acumular em massas fibrosas quando misfolds. A Pesquisa por uma equipe no NIST indica que os nanoparticles do ouro aumentam aparentemente a tendência da insulina formar estas fibras. (Cor adicionada para maior clareza.) Crédito: NIST

Promessa da mostra de Nanoparticles como veículos para a entrega da droga, como ferramentas diagnósticas médicas, e como um agente do tratamento contra o cancro no seu próprio direito. Os nanoparticles do Ouro, as esferas que variam em tamanho entre 5 e 100 billionths de um medidor no diâmetro, são especialmente úteis devido a muitas maneiras que suas superfícies de metal podem “ser functionalized” anexando moléculas costuradas para executar tarefas diferentes no corpo. Contudo, os tratamentos exigem um grande número partículas ser injectados na circulação sanguínea, e estes poderiam ser perigosos se interagem com o corpo em maneiras imprevistos.

De acordo com o cientista Jack Douglas dos materiais do NIST, um dos problemas principais confrontar o nanomedicine é a tendência das proteínas colar aos nanoparticles que flutuam livremente na circulação sanguínea. “Nanoparticles revestiu com as proteínas alterará geralmente sua interacção com o corpo e os nanoparticles podem ser esperados induzir uma mudança complementar na actividade química da proteína,” diz Douglas. “O revestimento igualmente pode fazer com que os nanoparticles aglutinem-se junto nos grandes agregados, que podem provocar uma resposta imune enorme. Naturalmente, aquele é algo que você quer evitar.”

Os Cientistas têm uma compreensão deficiente destas interacções, assim que a equipe do NIST decidida explorar o que acontece quando os nanoparticles de tamanhos diferentes encontram cinco proteínas de sangue comuns. Com o auxílio de um bando dos microscópios e dos dispositivos da espectroscopia, a equipe encontrou diversos testes padrões de comportamento gerais. “Uma Vez Que as proteínas colam aos nanoparticles, as propriedades ópticas das partículas e das proteínas mudam,” Douglas diz. “Medir estas mudanças ajuda-nos a determinar a viscosidade do nanoparticle para as proteínas, a espessura da camada fixada da proteína e a propensão das partículas agregar devido à presença das camadas da proteína.”

Mais especificamente, a equipe aprendeu que todos os cinco das proteínas colaram ao ouro, fazendo com que o NPs agregue, e que aumentando o diâmetro das esferas' aumentou sua viscosidade. Igualmente encontraram que esta agregação causou geralmente alguma mudança na forma das proteínas “que implica que geralmente alguma mudança em sua função também,” Douglas diz.

A Agregação não conduz sempre a uma resposta tóxica, Douglas diz, mas pode afectar se as drogas nos nanoparticles alcançam nunca seu alvo pretendido. “O elemento principal é que as interacções estão ajustadas pela maior parte pela existência da camada da proteína,” ele diz. “Você quer conhecer algo sobre estas camadas da proteína se você quer saber que nanoparticles estão indo fazer no corpo.”

Douglas diz que o estudo do NIST endereça as necessidades da metrologia identificadas em um relatório Nacional do Conselho de Pesquisa ** publicou este ano passado que chama para um teste mais quantitativo para interacções do nanoparticle com media biológicos e que muito mais trabalho é necessário ao longo deste e de outras linhas. “Por exemplo, nós não o compreendemos ainda como as partículas diferente-feitas sob medida ligam às membranas de superfície das pilhas, que é onde muitas interacções de droga ocorrem,” dizemos.

* S.H.D. Lacerda, J. Parque, C. Meuse, D. Pristinski, M.L. Becker, A. Karim e J.F. Douglas. Interacção de nanoparticles do ouro com proteínas de sangue humano comuns. ACS Nano, O 18 de dezembro de 2009, DOI: 10.1021/nn9011187.

** Relatório do NRC, “Revisão da Estratégia Federal para Ambiental Nanotecnologia-Relacionado, Saúde, e Pesquisa de Segurança,” acessível em linha em www.nap.edu/catalog.php?record_id=12559#toc.

Last Update: 13. January 2012 06:35

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