MIT Professor Explains Progress in het Begrip van Malaria die Nanotechnologie Gebruikt

Published on December 14, 2010 at 1:15 AM

Hoewel de techniek lang een belangrijke rol in het ontwikkelen van technologie voor het diagnostiseren en het behandelen van menselijke ziekte heeft gespeeld, is het slechts onlangs begonnen om een invloed te hebben bij het begrip van de cellulaire en moleculaire basis van ziekte.

In Het Verleden het decennium of zo, zijn de ingenieurs begonnen belangrijke bijdragen te leveren tot het begrip van ziekten zoals malaria, erfelijke bloedziekten en kanker, volgens Subra Suresh, vroegere deken van de School van MIT van Techniek.

Directeur NSF en vroegere School van Techniek Dean Subra Suresh.

In een bespreking bij MIT op Donderdag, 9 schetste Dec., Suresh, die op verlof als Professor van Vannevar Bush van Techniek bij MIT is en nu directeur van de Nationale Stichting van de Wetenschap is, verscheidene manieren waarin het interdisciplinaire onderzoek heeft geleid tot nieuw begrip van menselijke ziekte, vooral malaria.

Suresh werd verkozen die eerste David B. Schauer Lecture te geven, wordt gevestigd om de professor MIT van biologische techniek te eren, die in Juni 2009 stierf. Schauer wijdde zijn carrière aan de studie van bacteriële ziekten, met een bepaalde nadruk bij het begrip van hoe de bacteriële besmetting in het maagdarmkanaal tot voorwaarden zoals ontstekingsdarmziekte, hepatitis en kanker leidt.

Verwezenlijkingen van Suresh in het brengen van een techniekperspectief aan de studie van menselijke ziekte maakten hem een duidelijke keus voor de lezing, de bovengenoemde Vos van James, professor van vergelijkende geneeskunde en biologische techniek, die Suresh introduceerde. „Zijn ontdekkingen betreffende de aanslutingen tussen nanomechanics en malaria hebben nieuwe gebieden bij de kruising van traditionele disciplines,“ bovengenoemde Vos gestalte gegeven.

Suresh, die benoemingen in de Ministeries van MIT van de Wetenschap van Materialen en Techniek, Biologische Techniek, Werktuigbouw en de Afdeling van de Wetenschappen en de Technologie van de Gezondheid heeft gehouden, eerst werd geinteresseerd in het bestuderen van besmettelijke ziekten ongeveer acht jaar geleden.

Het „perspectief een ingenieur aan schijnbaar ongelijksoortige gebieden zoals besmettelijke ziekte kan brengen kan zeer voordelig zijn in het proberen niet alleen de mechanismen van menselijke besmettelijke ziekte begrijpen, maar ook het ontwikkelen van nieuwe technologie voor diagnostiek en therapeutiek,“ bovengenoemde Suresh.

Een nieuwe mening van malaria

Als deskundige in nanotechnologie, besliste Suresh te bestuderen hoe de mechanische veranderingen op het cellulaire niveau menselijke ziekte kunnen beïnvloeden. Specifiek, concentreerde hij zich bij het begrip van hoe de malariaparasiet zowel de stijfheid als kleverigheid van rode bloedcellen verandert, die rode bloedcellen verhindert zuurstof aan alle lichaamsweefsels te leveren.

De Malaria besmet ongeveer 400 wereldwijd miljoen mensen elk jaar, en doden tussen 1 miljoen 3 miljoen. Twee parasieten - Plasmodium falciparum en Plasmodium vivax - veroorzaken wijd de ziekte, maar Suresh heeft zich op falciparum geconcentreerd van P. omdat het zowel meer deadlier als ontvankelijk voor cultuur in het laboratorium is.

De Malaria wordt overgebracht door muggen, die de parasiet van de bloedsomloop vrijgeven van het menselijke slachtoffer aangezien zij voeden. Na het reproduceren in de lever voor verscheidene dagen, gaan de parasieten rode bloedcellen in, waar zij herhaaldelijk een het levenscyclus van 48 uur ondergaan. Aan het eind van elke cyclus, worden meer parasieten vrijgegeven om extra bloedcellen te besmetten.

Gebruikend „optisch pincet“ (een techniek die zich zacht het uitrekken cellen met twee die parels impliceert door lasers worden gecontroleerd), ontdekten Suresh en zijn collega's in 2005 dat na falciparuminvasie van P., de rode bloedcellen tot 100 keer stijver worden dan gezonde rode bloedcellen, veel meer dan eerder gedacht.  Dit verlies van vervormbaarheid kan de cellen' zeer schaden capaciteit om door uiterst kleine haarvaten te vloeien. Zij kwantificeerden later hoe de besmette rode bloedcellen een veel grotere tendens om aan elkaar en aan de muren van bloedvat hebben te plakken, samen makend tot hen massa.

Samen, kunnen die twee biomechanische veranderingen dramatisch de hoeveelheid zuurstof verminderen die vele weefsels bereikt, ertoe aanzettend slachtoffers om aan typische malariasymptomen zoals bloedarmoede, hoofdpijn en spiermoeheid, en potentieel niermislukking of dood te lijden.

Meer onlangs, werkte Suresh met fysici in het Laboratorium van de Spectroscopie van George Harrison van MIT om samen aan te tonen dat de malariabesmetting ook rode bloedcelmembranen veroorzaakt om hun capaciteit te verliezen te trillen. Die trillingen, die indicatoren van de gezondheid van een cel zijn, waren eerder onmogelijk om voor de volledige cel geweest te bestuderen omdat zij in miljardsten van een meter worden gemeten en in enkel microseconden voorkomen.

Suresh en de collega's nu bestuderen de rol van een bepaalde proteïne die schijnt om de vervormbaarheidsveranderingen in rode bloedcellen te controleren. Hun werk kon tot nieuwe drugs leiden die de proteïne, zoals RESA richten.

Elk van deze studies werden door de ontwikkeling van nieuwe technologie, zoals optisch die pincet, microfluidics en toepassing van technologieën gemaakt niet mogelijk op biologische die traditioneel systemen, zoals de de microscopietechnieken worden toegepast in het Laboratorium van de Spectroscopie worden gebruikt MIT. „De Meeste dingen wij hebben kunnen doen konden niet 10 jaar gedaan te zijn geleden. De experimentele en computerhulpmiddelen bestonden niet,“ bovengenoemde Suresh.

Suresh zei hij hoopt die soorten interdisciplinaire studies meer wijdverspreid zullen worden, bij MIT en elders. De Gebieden zoals genetica, nanotechnologie, microfluidics en computertechniek hebben veel om de studie van menselijke ziekte aan te bieden, zei hij. „Wij hebben de kans om iets nieuw en uniek te vinden.“

Bron: http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 16:09

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit