Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomedicine

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

De Nieuwe Therapie van het Gen van de Vooruitgang van de Hulp van de Methode van de Controle van de Vorm Nanoparticle

Published on October 12, 2012 at 9:16 AM

De Onderzoekers van Johns Hopkins en de Noordwestelijke universiteiten hebben ontdekt hoe te om de vorm van nanoparticles te controleren die DNA door het lichaam bewegen en aangetoond dat de vormen van deze carriers een groot verschil in kunnen maken hoe goed werken zij in het behandelen van kanker en andere ziekten.

Deze illustratie schildert (de lichtgroene) af molecules van DNA, verpakt in nanoparticles door een polymeer met twee verschillende segmenten te gebruiken. Één segment (wintertaling) draagt een positieve last die het aan DNA bindt, en (bruine) andere vormt een beschermende deklaag op de deeltjesoppervlakte. Door het oplosmiddel aan te passen dat deze molecules omringt, konden Johns Hopkins en de Noordwestelijke onderzoekers de vorm van nanoparticles controleren. De dierlijke tests van het team toonden aan dat een vorm van nanoparticle kon dramatisch beïnvloeden hoe het effectief gentherapie aan de cellen levert. De verkregen beeldverhaalbeelden in de voorgrond, hoewel computer modellering, dicht aangepast met de grijze achtergronden, die door transmissieelektronenmicroscopie werden verzameld. (Kredieten: Wei Qu, Noordwestelijke Universiteit, simulatiebeeldverhalen; Xuan Jiang, de Universitaire, microscopische beelden van Johns Hopkins)

Deze studie, dat in 12 Okt. online uitgave van de dagboek Geavanceerde Materialen moet worden gepubliceerd, is ook opmerkelijk omdat deze techniek van de gentherapie geen virus gebruikt om DNA in cellen te dragen. Sommige inspanningen van de gentherapie die zich op virussen baseren hebben gezondheidsrisico's gesteld.

„Deze nanoparticles konden een veiliger en efficiënter leveringsvoertuig voor gentherapie worden, richtend genetische ziekten, kanker en andere ziekten die met gengeneeskunde kunnen worden behandeld,“ bovengenoemde hai-Quan Mao, een verwante professor van materialenwetenschap en techniek in de School van de Wijtingen van Johns Hopkins van Techniek.

Mao, mede-correspondeert auteur van het artikel van Geavanceerde Materialen, heeft nonviral nanoparticles voor gentherapie voor een decennium ontwikkeld. Zijn benadering impliceert samenpersende gezonde fragmenten van DNA binnen beschermende polymeerdeklagen. De deeltjes worden ontworpen om hun genetische nuttige lading te leveren slechts nadat zij zich door de bloedsomloop hebben bewogen en de doelcellen bewogen. Binnen de cellen, degradeert het polymeer en geeft DNA vrij. Gebruikend deze DNA als malplaatje, kunnen de cellen functionele proteïnen produceren die ziekte bestrijden.

Een belangrijke vooruitgang in dit werk is dat Mao en zijn collega's rapporteerden dat zij konden „“ deze deeltjes in drie vormen stemmen, die op staven, wormen en gebieden lijken, die de vormen en de grootte van virale deeltjes nabootsen. „Wij konden deze vormen in het laboratorium waarnemen, maar wij begrepen volledig niet waarom zij deze vormen en hoe te om het proces te controleren goed veronderstelden,“ bovengenoemde Mao. Deze vragen waren belangrijk omdat het de leveringssysteem van DNA dat hij specifieke, eenvormige vormen kan vereisen heeft voorzien.

Om dit probleem op te lossen, had Mao hulp ongeveer drie jaar geleden van collega's tot doel bij Noordwestelijk. Terwijl Mao in een traditioneel nat laboratorium werkt, zijn de Noordwestelijke onderzoekers deskundigen in het leiden van gelijkaardige experimenten met krachtige computermodellen.

Erik Luijten, verwante professor van materialenwetenschap en techniek en van toegepaste wiskunde bij Noordwestelijke School McCormick van Techniek en Toegepaste Wetenschap en mede-correspondeert auteur van het document, bracht de computeranalyse van de bevindingen ertoe om te bepalen waarom nanoparticles zich in verschillende vormen vormden.

„Ons computersimulaties en theoretisch model hebben een mechanistisch begrip verstrekt, identificeert wat van deze vormverandering de oorzaak is,“ bovengenoemde Luijten. „Wij kunnen nu precies voorspellen hoe te om de nanoparticlecomponenten te kiezen als één een bepaalde vorm wil verkrijgen.“

Het gebruik van computermodellen stond het team van Luijten toe om traditionele laboratoriumexperimenten aan een veel sneller tempo na te bootsen. Deze moleculaire dynamische simulaties werden uitgevoerd op Zoektocht, Noordwestelijk high-performance computingssysteem. De berekeningen waren zo complex dat sommigen van hen 96 computerbewerkers vereisten die gelijktijdig één maand werken.

In hun document, wilden de onderzoekers ook het belang van deeltjesvormen tonen in het leveren van gentherapie. Leden van het Team voerden dierlijke tests, allen gebruikend uit de zelfde deeltjesmaterialen en zelfde DNA. Het enige verschil was in de vorm van de deeltjes: staven, wormen en gebieden.

De „worm-vormige deeltjes resulteerden in 1.600 keer meer genuitdrukking in de levercellen dan de andere vormen,“ bovengenoemde Mao. „Dit betekent dat het produceren nanoparticles in deze bepaalde vorm de efficiëntere manier zou kunnen zijn om gentherapie aan deze cellen te leveren.“

De deeltjesvormen die in dit onderzoek worden gebruikt worden gevormd door DNA met polymeren te verpakken en hen bloot te stellen aan diverse verdunningen van een organisch oplosmiddel. De afkeer van DNA aan het oplosmiddel, met behulp van het ontworpen polymeer van het team, veroorzaakt nanoparticles in een bepaalde vorm met een „schild“ rond het genetische materiaal aangaan om het tegen wordt ontruimd door immune cellen te beschermen.

Bron: http://www.northwestern.edu

Last Update: 12. October 2012 10:43

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