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I ricercatori Crea Janus Assemblee dendrimero di Drug Delivery

Published on May 21, 2010 at 2:00 AM

Una collaborazione internazionale guidata da chimici e ingegneri presso l'Università della Pennsylvania ha preparato una libreria di biomateriali sintetici che imitano le membrane cellulari e che promettono spettacolo in somministrazione mirata di farmaci contro il cancro, la terapia genica, proteine, imaging e agenti diagnostici e cosmetici in modo sicuro al corpo nel campo emergente chiamata nanomedicina.

Si tratta di crio-TEM e 3-D profili di intensità (A e D) dendrimersomes poligonale. (B ed E) Bicontinuous particelle cubi coesistere con bassa concentrazione di dendrimersomes sferica. (C e F) Si tratta di micelle. (G e J) Questi sono dendrimersomes tubolare. (H e K) rodlike, micelle nastro ed elicoidale. (I e L) Disk-come micelle e toroidi.

Lo studio appare sull'ultimo numero della rivista Science.

La ricerca fornisce la prima descrizione la preparazione, la struttura, auto-assemblaggio e le proprietà meccaniche di vescicole e di altri selezionati complesso nano-assemblaggi realizzati dendrimeri Janus.

I cosiddetti dendrimersomes sono stabili, vescicole doppio strato che formano spontaneamente dalla composizione chimica esatta degli dendrimeri Giano. La squadra ha riportato una miriade di popolazioni capsula doppio strato, dimensioni uniformi, stabile nel tempo in una grande varietà di media e temperature, che sono configurabili dalla temperatura e la chimica con proprietà meccaniche superiori ai liposomi regolari e impermeabile ai composti incapsulati. Essi sono in grado di incorporare pori che formano le proteine, possono assemblare con struttura-regia fosfolipidi e copolimeri a blocchi e offrono una periferia molecolare adatto per funzionalizzazione chimica senza compromettere la loro auto-assemblaggio.

Co-autori Virgilio Percec del Dipartimento di Penn di Chimica e Daniel A. Hammer del Dipartimento di Penn di Bioingegneria, uniti da Frank Bates e Timothy Loggia della University of Minnesota, Michael Klein, della Temple University e Rissanen Kari dell'Università Jyväskylä, in Finlandia, sono chimicamente accoppiati dendroni idrofili e idrofobi per creare anfifilici dendrimeri Janus con una ricca tavolozza di morfologie compresi cubosomes, dischi, vescicole tubolare e nastri elicoidali e ha confermato la strutture assemblate utilizzando criogenico microscopia elettronica a trasmissione e microscopia a fluorescenza.

"Dendrimersomes sposare la stabilità e la resistenza meccanica ottenibile dal polymersomes, vescicole a base di copolimeri a blocchi, con la funzione biologica dei liposomi di fosfolipidi stabilizzato", ha detto Percec, P. Roy presidente Vagelos e Professore di Chimica presso la Penn, "ma con uniformità superiore dimensioni, facilità di formazione e di funzionalizzazione chimica. "

"Questi materiali mostrano promessa speciale perché le loro membrane sono lo spessore del doppio strato membrane naturali, ma sono regolabili superiori e proprietà dei materiali", ha detto Martello, G. e Meta Alfred A. Ennis Professore di Bioingegneria presso la Penn. "A causa del loro spessore della membrana, sarà più semplice per incorporare componenti biologiche nelle membrane delle vescicole, come i recettori e canali."

"Nessun altra classe singola di molecole tra cui copolimeri a blocchi e lipidi è noto per assemblare in acqua in una tale diversità di strutture supramolecolari", ha detto Bates, il Professore Reggenti e Capo della Ingegneria Chimica e Materiali Dipartimento di Scienze presso l'Università del Minnesota.

Auto-assemblati nanostrutture, ottenuto da amphiphiles naturale e sintetica, servire sempre più come imita delle membrane biologiche e consentire la somministrazione mirata di farmaci, acidi nucleici, proteine, la terapia genica e agenti di imaging per la medicina diagnostica. La sfida per i ricercatori è la creazione di queste modalità precise molecolari che contribuiscono a fungere da vettori biologici sicuri nello svolgimento payload all'interno.

Janus assemblee dendrimero offrono diversi vantaggi alle altre tecnologie concorrenti per i nano-particelle di consegna. I liposomi sono imita delle membrane cellulari assemblati da fosfolipidi naturali o da amphiphiles sintetici, tra cui polymersomes. Ma, liposomi non sono stabili, anche a temperatura ambiente, e dimensioni molto diverse, che richiedono la stabilizzazione noioso e frazionamento per tutte le applicazioni pratiche. Polymersomes, invece, sono stabili ma polidisperse, e la maggior parte di loro non sono biocompatibili, che richieda un intervento scientifico di combinare le migliori caratteristiche di entrambi per la nanomedicina. Dendrimersomes offrire stabilità, monodispersity, tenability e versatilità, e progredire in modo significativo la scienza di auto-assemblati nanostrutture per applicazioni biologiche e mediche.

Fonte: http://www.upenn.edu/

Last Update: 7. October 2011 23:00

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