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Posted in | Nanomedicine | Dendrimers

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Investigadores crean un Jano Asambleas dendrímero para el suministro de fármacos

Published on May 21, 2010 at 2:00 AM

Una colaboración internacional liderada por los químicos e ingenieros de la Universidad de Pennsylvania ha preparado una biblioteca de biomateriales sintéticos que imitan a las membranas celulares y que son prometedores en la entrega selectiva de medicamentos contra el cáncer, la terapia génica, las proteínas, las imágenes y los agentes de diagnóstico y cosméticos de forma segura con el cuerpo en el campo emergente llamada nanomedicina.

Estos son crio-TEM y 3-D de perfiles de intensidad (A y D) dendrimersomes poligonal. (B y E) bicontinuas partículas cúbicas co-existir con baja concentración de dendrimersomes esférica. (C y F) Estas son las micelas. (G y J) Se trata de dendrimersomes tubular. (H y K) forma de barra, las micelas de la cinta y helicoidales. (I y L) en disco como micelas y toroides.

El estudio aparece en la edición actual de la revista Science.

La investigación proporciona la primera descripción de la preparación, estructura, auto-ensamblaje y las propiedades mecánicas de las vesículas y otras seleccionadas complejos nano-asambleas a partir de dendrímeros Jano.

El dendrimersomes llamados vesículas son estables, de dos capas que se forman de manera espontánea a partir de la composición química exacta de los dendrímeros Jano. El equipo informó que un gran número de poblaciones de la cápsula de dos capas, de tamaño uniforme y estable en el tiempo en una gran variedad de medios de comunicación y las temperaturas, que se pueden sintonizar por la temperatura y la química con propiedades mecánicas superiores a los liposomas regulares e impermeable a los compuestos encapsulados. Ellos son capaces de incorporar las proteínas que forman poros, se puede montar con los fosfolípidos de la dirección de la estructura y copolímeros en bloque y ofrecer una periferia molecular adecuada para funcionalización química sin afectar a su auto-ensamblaje.

Los co-autores Virgilio Percec del Departamento de Penn de la química y Daniel A. Martillo del Departamento de Penn de la Bioingeniería, junto con Frank Bates y Lodge Timoteo de la Universidad de Minnesota, Michael Klein, de la Universidad de Temple y Rissanen Kari de la Universidad de Jyväskylä, en Finlandia, han unido químicamente dendrones hidrofílicos e hidrofóbicos para crear anfifílicas dendrímeros Jano con una rica gama de morfologías incluyendo cubosomes, discos, vesículas tubulares y cintas helicoidales y confirmó las estructuras ensambladas mediante microscopía electrónica de transmisión criogénico y microscopía de fluorescencia.

"Dendrimersomes casarse con la estabilidad y resistencia mecánica puede obtener de polímerosomas, vesículas a partir de copolímeros de bloque, con la función biológica de los liposomas de fosfolípidos estabilizado", dijo Percec, el P. Roy Vagelos Presidente y Profesor de Química en Penn, "pero con mayor uniformidad de el tamaño, la facilidad de formación y funcionalización química. "

"Estos materiales muestran promesa especial debido a que sus membranas son el grosor de las membranas de bicapa natural, pero tienen propiedades de los materiales superiores y armonioso", dijo Hammer, el Alfred G. y A. Meta Ennis profesor de Bioingeniería en Penn. "Debido a su grosor de la membrana, que será más sencillo de incorporar los componentes biológicos en las membranas de las vesículas, como los receptores y canales."

"Ninguna otra clase única de moléculas, incluyendo copolímeros en bloque y los lípidos se sabe que se reúnen en el agua en una diversidad de estructuras supramoleculares", dijo Bates, el profesor regente y jefe del Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de los Materiales en la Universidad de Minnesota.

Auto-ensamblado de nanoestructuras, obtenidos a partir de anfifilos naturales y sintéticos, cada vez más sirven como imitadores de las membranas biológicas y permitir la entrega selectiva de medicamentos, los ácidos nucleicos, proteínas, terapia génica y agentes de imágenes para diagnóstico médico. El reto para los investigadores es la creación de estos mecanismos moleculares precisos que se combinan para funcionar como portadores biológicos seguros en el ejercicio de carga dentro.

Janus asambleas dendrímero ofrecen varias ventajas a otras tecnologías de la competencia para la entrega de nano-partículas. Los liposomas son imitadores de las membranas celulares ensambladas a partir de fosfolípidos naturales o sintéticos anfífilos, incluyendo polímerosomas. Sin embargo, los liposomas no son estables, incluso a temperatura ambiente, y varían mucho en tamaño, lo que requiere la estabilización y fraccionamiento tedioso para todas las aplicaciones prácticas. Polímerosomas, por otro lado, se mantienen estables, pero polidispersos, y la mayoría de ellos no son biocompatibles, lo que requiere la intervención científica de combinar las mejores propiedades de las dos de la nanomedicina. Dendrimersomes ofrecen estabilidad, monodispersidad, tenability y versatilidad, y significativamente avanzar la ciencia de la auto-ensamblado de nanoestructuras para aplicaciones biológicas y médicas.

Fuente: http://www.upenn.edu/

Last Update: 4. October 2011 05:45

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