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Professeur de MIT Explains Progress dans la Malaria de Compréhension Utilisant la Nanotechnologie

Published on December 14, 2010 at 1:15 AM

Bien Que concevoir ait longtemps joué une fonction clé dans la technologie se développante pour diagnostiquer et traiter la maladie humaine, il a commencé tout récemment à avoir une incidence sur comprendre la base cellulaire et moléculaire de la maladie.

Au cours de la dernière décennie ou ainsi, les ingénieurs ont commencé à apporter les cotisations importantes aux maladies de compréhension telles que la malaria, les hémopathies héréditaires et le cancer, selon Subra Suresh, ancien doyen de l'École du MIT du Bureau D'études.

École de Directeur et d'ancien de NSF de Doyen Subra Suresh de Bureau D'études.

Dans un entretien au MIT jeudi 9 décembre, Suresh, qui est sur le congé en tant que Professeur de Vannevar Bush du Bureau D'études au MIT et est maintenant directeur du National Science Foundation, a donné plusieurs voies dont la recherche interdisciplinaire a mené à la compréhension neuve de la maladie humaine, particulièrement malaria.

Suresh a été choisi pour donner le premier David B. Schauer Lecture, déterminée pour honorer le professeur de MIT du bureau d'études biologique, qui est mort en juin 2009. Schauer a consacré sa carrière à l'étude des maladies bactériennes, avec un accent particulier sur comprendre comment l'infection bactérienne dans le tractus gastro-intestinal mène aux conditions telles que la maladie inflammatoire de l'intestin, l'hépatite et le cancer.

Les accomplissements de Suresh en portant un point de vue de bureau d'études à l'étude de la maladie humaine lui ont effectué un choix évident pour la conférence, ont indiqué Fox de James, le professeur du médicament comparatif et du bureau d'études biologique, qui a introduit Suresh. « Ses découvertes concernant les connexions entre le nanomechanics et la malaria ont formé les zones neuves à l'intersection des disciplines traditionnelles, » a dit le Fox.

Suresh, qui a retenu des rendez-vous dans les Services du MIT du Scientifique et Technique de Matériaux, du Bureau D'études Biologique, de l'Industrie Mécanique et de la Division des Sciences et Technologies de Santé, est devenu la première fois intéressé à étudier des maladies infectieuses il y a environ huit ans.

« Le point de vue qu'un ingénieur peut porter aux zones apparemment disparates telles que la maladie infectieuse peut être très avantageux dans l'essai de comprendre non seulement les mécanismes de la maladie infectieuse humaine, mais technologie neuve se développante également pour des diagnostics et la thérapeutique, » Suresh a dit.

Une vue neuve de malaria

En Tant Qu'expert en matière de nanotechnologie, Suresh a décidé d'étudier comment les modifications mécaniques au niveau cellulaire peuvent influencer la maladie humaine. Particulièrement, il s'est concentré sur comprendre comment le parasite de malaria modifie la raideur et l'adhérence des hématies, qui empêche des hématies de livrer l'oxygène à tous les tissus cellulaires.

La Malaria infecte environ 400 millions de personnes mondiaux chaque année, et des destructions entre 1 million et 3 millions. Deux parasites - falciparum de Plasmodium et vivax de Plasmodium - entraînent largement la maladie, mais Suresh s'est concentré sur le falciparum de P. parce qu'il est plus mortel et favorable à la culture dans le laboratoire.

La Malaria est transmise par les moustiques, qui déchargent le parasite dans la circulation sanguine de la victime humaine pendant qu'ils alimentent. Après reproduction dans le foie pendant plusieurs jours, les parasites présentent des hématies, où ils subissent à plusieurs reprises une durée de vie utile de 48 heures. À la fin de chaque cycle, plus de parasites sont relâchés pour infecter les globules sanguins supplémentaires.

Utilisant « les brucelles optiques » (une technique qui concerne épuiser doucement des cellules de deux petits programmes réglés par des lasers), Suresh et ses collègues ont découvert en 2005 qu'après invasion de falciparum de P., les hématies deviennent jusqu'à 100 hématies qu'en bonne santé plus raides de périodes, ont beaucoup plus que précédemment pensé.  Cette perte de déformabilité peut grand causer la détérioration de la capacité des cellules de traverser les capillaires minuscules. Ils plus tard ont mesuré comment les hématies infectées ont une tendance beaucoup plus grande de coller à une un un autre et aux parois des vaisseaux sanguins, les effectuant pour grouper en masse compacte ensemble.

Ensemble, ces deux modifications bioméchaniques peuvent excessivement réduire la quantité de l'oxygène atteignant beaucoup de tissus, incitant des victimes à souffrir des symptômes particuliers de malaria tels que l'anémie, mal de tête et fatigue musculaire, et potentiellement insuffisance rénale ou mort.

Plus récent, Suresh a collaboré avec des physiciens dans le Laboratoire de Spectroscopie de George Harrison du MIT pour prouver que l'infection de malaria fait également détruire des membranes d'hématie leur capacité de vibrer. Ces vibrations, qui sont des indicateurs de la santé des cellules, avaient précédemment été impossibles pour étudier pour la cellule entière parce qu'elles sont mesurées dans les milliardièmes d'un compteur et à se produire en quelques juste micro-secondes.

Suresh et collègues étudient maintenant le rôle d'une protéine particulière qui semble régler les changements de déformabilité des hématies. Leur travail pourrait mener aux médicaments neufs qui visent la protéine, telle que RESA.

Toutes ces études ont été rendues possibles par le développement de la technologie neuve, telle que les brucelles, le microfluidics et l'application optiques des technologies pas traditionnellement appliquées aux systèmes biologiques, tels que les techniques de microscopie utilisées dans le Laboratoire de Spectroscopie de MIT. « La Plupart des choses que nous avons pues faire ne pourraient pas avoir été faites il y a 10 ans. Les outils expérimentaux et de calcul n'ont pas existé, » a dit Suresh.

Suresh a dit il espère que ces types d'études interdisciplinaires deviendront plus répandus, au MIT et ailleurs. Les Zones telles que la génétique, la nanotechnologie, le microfluidics et le bureau d'études de calcul ont beaucoup pour offrir l'étude de la maladie humaine, il a dit. « Nous avons l'opportunité de trouver quelque chose neuve et seule. »

Source : http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 16:11

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