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O Nanofactories da Escola de Clark Podia Ser Etapa Em Seguida Grande no Tratamento Antimicrobial

Published on January 27, 2010 at 8:34 AM

A pesquisa Nova na Escola de A. James Clark da Engenharia podia impedir infecções bacterianas usando máquinas bioquímicas minúsculas--nanofactories--isso pode confundir as bactérias e pará-las do espalhamento, sem o uso dos antibióticos.

Um papel sobre a pesquisa é caracterizado na introdução actual da Nanotecnologia da Natureza. “Projectou o quorum biológico do disparador dos nanofactories que detecta a resposta nas bactérias visadas,” foi sido o autor pelo aluno Rohan Fernandes da Escola de Clark (Ph.D. '08, tecnologia biológica), o aluno diplomado Varnika Roy (molecular e biologia celular), o aluno diplomado Hsuan-Chen Wu (tecnologia biológica), e o seu conselheiro, William Bentley (professor e cadeira, Departamento de Fischell da Tecnologia Biológica).

O trabalho de grupo é uma actualização em seus nanofactories originais, desenvolvidos primeiramente em 2007. Aqueles nanofactories utilizaram bits magnéticos minúsculos para guiá-los ao local da infecção.

“Este é um completamente novo, versão todo-biológica,” diz. “Os nanofactories novos auto-são guiados e visados. Nós temos demonstrado pela primeira vez que são capazes de encontrar um tipo específico da bactéria e do induzir para se comunicar, um nível muito mais fino de automatização e controle.”

Os nanofactories novos podem dizer a diferença entre as bactérias ruins (patogénico) e boas. Por exemplo, nossos tractos digestivos contêm um determinado nível de boas bactérias para ajudar-nos a digerir o alimento. Os nanofactories novos poderiam visar apenas as bactérias ruins, sem interromper os níveis de boas bactérias no tracto digestivo (um efeito secundário comum de muitos antibióticos). Alvo de Nanofactories as bactérias directamente um pouco do que viajando durante todo o corpo, uma outra vantagem sobre antibióticos tradicionais.

As pilhas Bacterianas falam entre si numa forma de uma comunicação da pilha-à-pilha conhecida como a detecção do quorum. Quando as pilhas detectam que alcançaram uma determinada quantidade, uma infecção poderia ser provocada. Os nanofactories biológicos desenvolvidos na Escola de Clark podem interromper esta comunicação, interrompendo as acções das pilhas e fechando uma infecção.

Alternativamente, os nanofactories podiam enganar as bactérias em detectar um quorum demasiado cedo. Fazer assim provocaria as bactérias para tentar formar uma infecção antes que haja bastante pilhas bacterianas para fazer o dano. Isto alertaria uma resposta de sistema imunitário natural capaz de pará-los sem o uso das drogas.

Porque os nanofactories são projectados afectar uma comunicação em vez da tentativa matar as bactérias, poderiam ajudar a tratar a doença nos casos onde uma tensão das bactérias se tornou resistente aos antibióticos.

“O trabalho pelo Dr. Bentley é extremamente emocionante como está usando a capacidade da engenharia “para construir” usando componentes baseados da natureza,” diz Philip Leduc, professor adjunto nos Departamentos da Engenharia Mecânica e Biomedicável e do Centro da Pista para a Biologia Computacional e Ciências Biológicas na Universidade do Carnegie Mellon. “Compreender a ciência das pilhas é maravilhosa, mas por outro lado usando estes componentes e de construção sistemas que as vantagens biológicas da força de alavanca são uma etapa enorme para a frente. Seu trabalho neste papel usa sua aproximação sintética da biologia para construir nanofactories novos para áreas novas dos antimicrobianos assim como resultados novos de abertura na detecção do quorum.”

A capacidade dos nanofactories para alterar uma comunicação da pilha-à-pilha não é limitada às infecções de combate.

O “Quorum que detecta e que sinaliza moléculas é usado realmente para realizar muitas coisas,” Bentley explica. “Às Vezes a doença torna-se porque uma comunicação não está ocorrendo--um bom exemplo é as desordens digestivas que envolvem um desequilíbrio das bactérias no tracto digestivo. Nesse caso, os nanofactories podiam ser usados para começar ou aumentar uma comunicação em vez de interrompê-la.”

Last Update: 13. January 2012 05:13

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