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Push-to-Avez-nanoparticules d'or Servir comme banc d'essai biomédical

Published on June 21, 2011 at 8:23 PM

Les nanoparticules d'or sont de plus l'étalon-or ... eh bien ... pour des raisons médicales, l'utilisation des nanoparticules. Un nouveau document par des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) et le Laboratoire de l'Institut national du cancer caractérisation nanotechnologie (NCL) propose non seulement une sorte de nanoparticules "banc d'essai" d'or à explorer comment les minuscules particules se comportent dans les systèmes biologiques, mais également un paradigme pour la façon de caractériser formulations de nanoparticules afin de déterminer exactement ce que vous travaillez.

Utilisations possibles des nanoparticules d'or, dit NIST chimiste Vince Hackley, notamment des médicaments de haute précision des systèmes de livraison et exhausteurs de l'image diagnostique. L'or est non toxique et peut être façonné en particules dans une gamme de tailles et formes. En soi, l'or ne fait pas beaucoup de vue biologique, mais il peut être "fonctionnalisé" en attachant, par exemple, à base de protéines médicaments ainsi que des molécules ciblant cette grappe autour préférentiellement les cellules cancéreuses. Les nanoparticules sont généralement revêtus ainsi, pour les empêcher de s'agglutiner et pour éviter une élimination rapide par le système immunitaire de l'organisme.

Esquisse d'une nanoparticule d'or typiques enfermé dans dendrons. Un seul atome de soufre à la «racine» de chaque ancres dendron ramifications multiples qu'il la nanoparticule d'or au centre. NIST et NCI / NCL chercheurs étudient les constructions minuscules comme banc d'essai et le véhicule de base pour de nombreuses possibles applications biomédicales. Crédit: Cho / NIST

NCL Anil Patri note que la composition de revêtement, la densité et la stabilité ont un impact profond sur la sécurité des nanomatériaux, la biocompatibilité (comment les nanoparticules de distribuer dans l'organisme), et l'efficacité du système de livraison. "La compréhension de ces paramètres par la caractérisation approfondie permettrait à la communauté de recherche pour concevoir et développer de meilleures nanomatériaux», dit-il.

Pour faciliter de telles études, l'équipe du NIST / NCL a entrepris de créer un banc d'essai une nanoparticule-uniforme, contrôlable core-shell nanoparticules qui pourraient être apportées à la commande avec une forme précise et la taille, et de ce qui pourrait être attachée presque tous potentiellement utiles fonctionnalité. Les chercheurs ont ensuite pu étudier comment les variations contrôlés se sont comportés dans un système biologique.

Leur système de jugement est basé sur des molécules de forme régulière de branchement appelé dendrons, un terme dérivé du mot grec pour «arbre». La chimie Dendron est relativement nouveau, datant des années 1980. Elles sont excellentes pour cet usage, dit NIST chercheur Cho Tae Joon, parce que les dendrons individuelles sont toujours de la même taille, à la différence des polymères, et peut facilement être modifié pour transporter «charge utile» des molécules. Dans le même temps, l'extrémité de la structure du "arbre" tronc-est conçu pour coller facilement à la surface d'une nanoparticule d'or.

L'équipe a fait un ensemble exhaustif de mesures afin qu'ils puissent bien décrire leur sur-mesure dendron enduit de nanoparticules. "Il n'y a pas beaucoup de protocoles pour caractériser autour de ces matériaux leurs propriétés physiques et chimiques, la stabilité, etc," Hackley dit, «oui, l'une des choses qui sortaient de ce projet est une série de base des protocoles de mesure que nous pouvons appliquer à tout type de nanoparticules à base d'or. "

Toute technique de mesure unique, dit-il, est probablement inadéquat pour décrire un lot de nanoparticules, car il sera probablement insensible à certaines gammes de taille ou confus par des facteurs, en particulier d'autres si les particules sont dans un liquide biologique.

Le nouveau NIST / NCL document fournit les débuts d'un catalogue de techniques d'analyse pour obtenir une verité détaillées sur les nanoparticules. Ces techniques comprennent résonance magnétique nucléaire, assistée par matrice de spectrométrie de masse désorption / ionisation laser, diffusion de lumière dynamique, la spectroscopie ultra-violet/visible et X-spectroscopie de photoélectrons. Les nanoparticules dendron enduits ont également été testés pour la stabilité sous la rubrique «biologiquement pertinente" des conditions de température, l'acidité et certaines formes reconnues de l'attaque chimique qui aurait lieu dans la circulation sanguine. In vitro, les tests biologiques sont en attente.

Le travail a été financé en partie par le National Cancer Institute, National Institutes of Health.

Last Update: 4. October 2011 20:05

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