Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

Tryk og Have guld nanopartikler Serveres som et biomedicinsk Prøvestand

Published on June 21, 2011 at 8:23 PM

Guld nanopartikler er ved at blive ... godt ... guldstandard til medicinsk brug nanopartikler. Et nyt papir af forskere fra National Institute of Standards and Technology (NIST) og National Cancer Institute er Nanoteknologi Karakterisering Laboratory (NCL) foreslår ikke kun en slags guld nanopartikel "testbed" at undersøge, hvordan bittesmå partikler opfører sig i biologiske systemer, men også et paradigme for, hvad der karakteriserer nanopartikler formuleringer til at bestemme lige hvad du arbejder med.

Potentielle anvendelser af guld nanopartikler, siger NIST kemiker Vince Hackley, inkluderer høj præcision drug-delivery systemer og diagnostisk billede smagsforstærkere. Guld er ugiftige og kan blive formet til partikler i forskellige størrelser og former. I sig selv, ikke guld, der ikke gør meget biologisk, men det kan være "funktionaliserede" ved at vedlægge, for eksempel, protein-baserede lægemidler sammen med målretning molekyler, der klynge fortrinsvis omkring kræftceller. Nanopartiklerne er generelt belagt så godt, at forhindre dem i at klumpe sammen og for at undgå hurtige clearance af kroppens immunsystem.

Skitse af en typisk guld nanopartikel indkapslet i dendrons. En enkelt svovl atom ved "roden" af hver formere forgrenede Dendron ankre det til guld nanopartikel i centrum. NIST og NCI / NCL forskere studerer den lille konstruerer som en test seng og grundlæggende redskab for mange mulige biomedicinske anvendelser. Credit: Cho / NIST

NCL er Anil Patri bemærker, belægningen sammensætning, tæthed og stabilitet har en dybtgående indflydelse på nanomateriale sikkerhed, biokompatibilitet (hvor godt nanopartiklerne distribuere i kroppen), og effekten af ​​leveringen systemet. "Forståelsen af ​​disse parametre gennem grundig karakterisering ville gøre det muligt for forskning samfund til at designe og udvikle bedre nanomaterialer," siger han.

For at lette sådanne undersøgelser, NIST / NCL holdet satte sig for at skabe en nanopartikel testbænk-en ensartet, kontrollerbar core-shell nanopartikel, der kunne made-to-order med præcise form og størrelse, og som kan knyttes næsten alle potentielt nyttige funktionalitet. Forskerne derefter kunne studere, hvordan kontrolleret variationer klaret sig i et biologisk system.

Deres forsøg Systemet er baseret på regelmæssigt formet forgrening molekyler kaldet dendrons, et udtryk der stammer fra det græske ord for "træ". Dendron kemi er forholdsvis ny, fra 1980'erne. De er fremragende til denne brug, siger NIST forsker Tae Joon Cho, fordi den enkelte dendrons er altid den samme størrelse, i modsætning til polymerer, og kan let ændres til at "nyttelast" molekyler. På samme tid, spidsen af ​​den struktur-"træet er" trunk-er designet til at obligation let til overfladen af ​​en guld nanopartikel.

Holdet gjorde et udtømmende sæt af målinger, så de grundigt kan beskrive deres custom-made Dendron-belagt nanopartikler. "Der er ikke mange protokoller rundt til karakterisering af disse materialer, deres fysiske og kemiske egenskaber, stabilitet, et cetera," Hackley siger, "så, en af ​​de ting, der kom ud af projektet er en grundlæggende måleserie protokoller at vi kan anvende til nogen form for guld-baserede nanopartikel. "

En enkelt måleteknik, siger han, er formentlig utilstrækkelige til at beskrive et parti af nanopartikler, fordi det sandsynligvis vil være ufølsomt over for nogle størrelse intervaller eller forvirret af andre faktorer, især hvis partiklerne er i et biologisk væske.

Den nye NIST / NCL papir giver begyndelsen af ​​et katalog over analyse teknikker til at få en detaljeret historien om nanopartikler. Disse teknikker omfatter kernemagnetisk resonans spektroskopi, matrix-assisteret laser desorption / ionisering massespektrometri, dynamisk lysspredning, ultra-violet/visible spektroskopi og X-ray fotoelektronspektroskopi. Den Dendron-belagt nanopartikler også blev testet for stabilitet under "biologisk relevante" betingelser for temperatur, surhedsgrad og nogle anerkendte former for kemisk angreb, der ville finde sted i blodbanen. In vitro biologiske test er under behandling.

Arbejdet blev finansieret delvist af National Cancer Institute, National Institutes of Health.

Last Update: 10. October 2011 20:25

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