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Posted in | Nanomedicine

Neuer NIH-Preis, zum von Theranostic-Nano--Nachrichten Zu Entwickeln

Published on November 2, 2012 at 5:28 AM

Wissenschaftliche und medizinische Forschung bringt normalerweise durch die langsame, sorgfältige Aufspeicherung von Kenntnissen voran. Gelegentlich jedoch erschließen radikale Ideen möglicherweise stören festlegten Muster und völlig neue Bereiche der Studie.

Hao Yan hält den Eröffnungs-Stuhl Miltons D. Glick Distinguished von Chemie und von Biochemie an. Er ist ein Forscher in der Mitte für Einzel-Molekül Biophysik am Biodesign-Institut. (Foto vorbei: Das Biodesign-Institut an der Staat Arizona-Universität)

Hao Yan, ein Forscher an das Biodesign-Institut der Staat Arizona-Universität, arbeitet in einem solchen Gebiet. Bekannt als theranostics, (eine Kontraktion von ` Therapie' und von ` Diagnosen'), stellt beruht die Forschung einen neuen Anflug zur Diagnose und zur Behandlung der Krankheit dar und auf Nano-schuppe Agenzien, die fabriziert werden, um eine Reichweite der Funktionen im Gehäuse durchzuführen.

Yan und sein Mitarbeiter Mailand N. Stojanovic des Fachbereichs der Universität von Columbia von Medizin sind neue Empfänger des 2012 Formend Forschungsstipendiums, ein Preis, der speziell von den Nationalen Instituten der Gesundheit (NIH) entwickelt wird um die unkonventionellen, Paradigma-Verschiebungsuntersuchungen zu ernähren. Im Jahre 2009 Festgelegt, ist das Programm zu den außergewöhnlichen Einzelpersonen und zu den Teams von Forschern offen, die vorschlagen, Forschung in ihrem ausgesuchten Bereich Pfad-zu brechen.

Nach Ansicht NIH Direktors Francis S. Collins, das Öffentliche risikoreiche Geld, Hochbelohnung Programm „stellt Gelegenheiten für innovative Forscher in irgendeinem Bereich der Gesundheitsforschung zur verfügung, Gefahren einzugehen, wenn die mögliche Auswirkung im Biomedical und in der Verhaltensforschung ist hoch.“ Der Preis ist, dass bloße 20 Projekte dieses Jahr gewählt wurden, zum er zu empfangen, aus über 700 Bewerbern heraus so selektiv.

Professor Yan ist ein Spezialist in nanoscale Architekturformen und ein Pionier auf dem Gebiet von DNS-Origami, eine Technik, die die Basis-Paarungseigenschaften von DNS-Nukleotiden ausnützt, um die durchdachten und nützlichen Zellen zu konstruieren, irgendein nicht größerer als ein Viruspartikel.

In der früheren Forschung zeigte Yan die Fähigkeit von DNS-Bausteinen, die nanostructures zu erstellen, die kleinen Körben und Filterglocken, Spiralen, Kugeln und Mobius-Formen und fähiges über ein nanoscale sogar kriechen der Armkreuz ähnlichen Instanz ähneln, das trackway ist, geführt in seine Bewegungen durch molekulare Marken.

Ein glänzender Forscher (und einer der jüngsten Forscher im Land, zum eines ausgestatteten akademischen Stuhls anzuhalten), Yan hat die DNS-Origamimethode auf die beträchtlichen Arten ausgedehnt und Abbildungstechniken einschließlich AtomKraft-Mikroskopie angewendet (AFM), eine Liliputanische Welt von 2-D und 3-D nanostructures aufzudecken, viele Nachahmungsformulare, die in der Natur gefunden werden.

Unter dem neuen NIH-Preis entwickeln Yan und Stojanovic eine Reichweite der theranostic Nano-nachrichten, die für etwaige in vivo Diagnose und Therapie geeignet sind. In einem Szenario, das von der Sciencefiction klassischen Fantastischen Reise erinnernd ist, werden diese futuristischen intelligenten Agenzien konstruiert, um durch den Blutstrom zu schwärmen und führen die Darstellungs-, Diagnose- und therapeutischefunktionen durch.

Die theranostic Nano-nachrichten werden verwendet möglicherweise, um molekulare Frühwarnungssignale der Krankheit zu entdecken - bekannt als Biomarkers - und ihrem Status einen Forscher oder einen Arzt zu berichten. Sie führen möglicherweise auch korrektive Operationen durch, indem sie verschiedene therapeutische Agenzien freigeben, oder durchführend Recherche-und-zerstören Sie Manöver gegen anomale Zellen.

Zahlreiche Anwendungen existieren für theranostic Nano-nachrichten und umfassen die autonome Regelung von Glukosestufen im Diabetes, die Verhinderung des irreversiblen Schocks bei Intensivpatienten und die selektive Beseitigung von schmalen Unterbevölkerungen von Zellen, wie im Anvisieren der Feindseligkeit oder der Infektion.

Um diese neue Grenze der personifizierter Krankheitsdiagnose und -behandlung zu erreichen, suchen Yan, Stojanovic und ihre Kollegen zuerst die Basen der grundlegenden Wissenschaft und die Technikprinzipien festzulegen, die dem Gebrauch von den kompakten autonomen molekularen Einheiten unter Studie zugrunde liegen.

Anfangsbemühungen konzentrieren sich auf Methoden, um das Verhalten von „neggs“ zu steuern (Nano-eier), gemacht von den Desoxyribonukleinsäuren. Die Zellen enthalten Fühler, Darstellung und/oder therapeutische Hälften und molekulare Rechnerfunktionen. Neggs sind die dynamischen Formulare, die zum Sperrung oder zum Entsperren nach dem Empfangen von Signalen von ihrer umgebenden Umgebung fähig sind - zum Beispiel werden sie durch das Vorhandensein oder das Fehlen einer oder mehrerer Biomarkers gestartet möglicherweise.

Im Verlauf der neuen Forschung zeigen Yan und Stojanovic das formend Potenzial von theranostic Nano-nachrichten, indem sie in zunehmendem Maße komplexes Verhalten für neggs ausführen und diese zu den therapeutischen Prototypen des Machbarkeitsnachweises abbilden, für die keine vorhandenen Technologien zufrieden stellend sind.

Einige Beispiele umfassen das Öffnen eines negg, wenn ein Parameter oben (z.B., Glukose) oder Absinken unterhalb (z.B., Vasopressin) seiner „normalen“ Konzentration steigt; Markierung für schmale Unterbevölkerungen der Beseitigung/der Darstellung von den Zellen basiert auf mehrfachen Oberflächenmarkierungen, beim Schützen von Zellen, die in einer einzelnen Markierung sich unterscheiden (z.B., auf Lymphozyten); und Verstärkung von MRI-Kontrastagenzien auf einem gerichtete Zellbaumuster demonstrierend (zum Beispiel? - Zellen).

Der neue Bereich von theranostics hält wahrscheinlich viele Überraschungen an. Schnelle Entwicklungen in der Biologie, in der Chemie, in der Pharmakologie, in der Nanotechnologie, in der Darstellung und in der Medizin erweitern den Bereich der Forschung und multiplizieren schließlich die nützlichen Anwendungen dieses starken Anfluges. Theranostic-Anlagen spielen möglicherweise bald eine dominierende Rolle in der genauen Überwachung der Medikamentenverabreichung, der Freigabe und der Wirksamkeit und für das Vorscreening von Patienten für eine Reichweite personifizierte medizinische Interventionen.

„Wir hoffen, dass unser interdisziplinärer Anflug zu wichtige neue Richtungen in theranostic Anwendungen führt,“ sagt Yan. „Dieses ist ein 5-jähriges Projekt und wir müssen sehr hartes auf dieses Ziel jetzt hinarbeiten.“

Quelle: http://www.asu.edu

Last Update: 2. November 2012 06:30

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