Posted in | Nanomedicine

Терапия Джина Новой Помощи Метода Управлением Формы Nanoparticle Предварительная

Published on October 12, 2012 at 9:16 AM

Исследователя от Johns Hopkins и Северо-западный университетов открывали как контролировать форму nanoparticles которые двигают ДНА через тело и показывали что формы этих несущих могут внести изменения большой в как хороше они работают в обрабатывать рак и другие заболевания.

Эта иллюстрация показывает молекулы ДНА (салатовые), упакованные в nanoparticles путем использование полимера с 2 различными этапами. Один этап (teal) носит положительную обязанность которая связи оно к ДНА, и другое (коричнево) формирует защитное покрытие на поверхности частицы. Путем регулировать растворяющее окружающ эти молекулы, Johns Hopkins и Северозападные исследователя могли контролировать форму nanoparticles. Испытания команды животные показали что форма nanoparticle смогла драматически повлиять на как эффектно она поставляет терапию гена к клеткам. Изображения шаржа на переднем плане, получено хотя вычислительное моделирование, котор соответствуют близко с серыми фоновыми изображениями, которые были собраны через электронную просвечивающую микроскопию. (Кредиты: Вэй Qu, Северо-Западный Университет, шаржи имитации; Xuan Jiang, Университет Джонаа Хопкинсаа, микроскопические изображения)

Это изучение, к выходило в свет в варианте 12-ое октября он-лайн Материалов журнала Предварительных, также достопримечательно потому что этот метод терапией гена не использует вирус для того чтобы снести ДНА в клетки. Несколько усилий терапией гена которые полагаются на вирусах представляли риски для здоровья.

«Эти nanoparticles смогли стать безопасной и более эффективный корабль поставки для терапии гена, пристреливая генетические заболевания, рак и другие болезни которые можно обработать с медициной гена,» сказал Hai-Quan Mao, адъюнкта-профессора науки и инженерства материалов в Школе Мерлангов Johns Hopkins Инджиниринга.

Mao, co-соответствуя автор статьи Предварительных Материалов, начинал nonviral nanoparticles для терапии гена на декада. Его подход включает обжать здоровые фрагменты ДНА внутри защитные покрытия полимера. Частицы конструированы для того чтобы поставить их генетическую полезную нагрузку only after они двигали через кровоток и вписывали клетки цели. Внутри клетки, полимер ухудшает и выпускает ДНА. Используя это ДНА как шаблон, клетки могут произвести функциональные протеины которые сражают заболевание.

Основнное развитие в этой работе что Mao и его коллегаы сообщили что они могли «настроить» эти частицы в 3 формах, походя штанги, глисты и сферы, которые передразнивают формы и размеры вирусных частиц. «Мы смогли наблюдать этими формами в лаборатории, но мы полно не поняли почему они приняли эти формы и как контролировать процесс хорошо,» Mao сказали. Эти вопросы были важны потому что средство доставки ДНА он envisions может требовать специфического, равномерных форм.

Для того чтобы разрешить эту проблему, Mao изыскивал помощь около 3 лет тому назад от коллегаов на Северозападном. Пока Mao работает в традиционной влажной лаборатории, Северозападные исследователя специалисты в дирижировать подобные эксперименты с мощными моделями компьютера.

Эрик Luijten, адъюнкт-профессор науки материалов и инженерства и прикладной математики на Северозападной Школе McCormick автора Инджиниринга и Прикладной Науки и co-соответствовать бумаги, вело вычислительный анализ заключений для того чтобы определить почему nanoparticles сформировали в различные формы.

«Наши имитации компьютера и теоретическая модель обеспечивали mechanistic вникание, определяя что ответствено для этого изменения формы,» Luijten сказали. «Мы теперь можем предсказать точно как выбрать компоненты nanoparticle если одно хочет получить некоторую форму.», то

Польза моделей компьютера позволила команде Luijten передразнить традиционные эксперименты по лаборатории на значительно более быстрой побежке. Эти молекулярные динамические имитации были выполнены на Поисках, Северозападной системе высокопроизводительных вычислений. Вычисления были настолько сложны что некоторые из их необходимые 96 обработчиков компьютера работая одновременно на один месяц.

В их бумаге, исследователя также хотели показать важность форм частицы в поставлять терапию гена. Члены команды дирижировали животные испытания, все используя такие же материалы частицы и такое же ДНА. Единственная разница была в форме частиц: штанги, глисты и сферы.

«Глист-форменные частицы привели к в 1.600 времен больше выражения гена в клетках печенки чем другие формы,» Mao сказал. «Это значит что тому производить nanoparticles в этой определенной форме смогл быть больше эффективным способом поставить терапию гена к этим клеткам.»

Формы частицы используемые в этом исследовании сформированы путем упаковывать ДНА с полимерами и подвергать действию они к различным разбавлениям органического растворителя. Отвращение ДНА к растворителю, с помощью полимеру команды конструированному, причиняет nanoparticles заключить контракт в некоторую форму с «экраном» вокруг генетического материала для того чтобы защитить его от быть освобоженным иммунными клетками.

Источник: http://www.northwestern.edu

Last Update: 12. October 2012 10:44

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