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Posted in | Nanomedicine

Nueva Recompensa de NIH Para Desarrollar los Nano-Objetos de Theranostic

Published on November 2, 2012 at 5:28 AM

La investigación Científica y médica avance generalmente con la acumulación lenta, cuidadosa de conocimiento. , Sin embargo, las ideas radicales rompen De Vez En Cuando establecieron modelos y pueden abrir totalmente nuevos campos del estudio.

Hao Yan sujeta la Silla inaugural de Milton D. Glick Distinguished de la Química y de la Bioquímica. Él es investigador en el centro para la Biofísica de la Único-Molécula en el Instituto de Biodesign. (Foto cerca: El Instituto de Biodesign en la Universidad de Estado de Arizona)

Hao Yan, investigador en el Instituto de Biodesign de la Universidad de Estado de Arizona, está trabajando en un tal dominio. Conocido como theranostics, (una contracción de la terapia del `' y de los diagnósticos del `'), la investigación representa una aproximación fresca a la diagnosis y al tratamiento de la enfermedad, confiando en los agentes de la nano-escala fabricados para realizar un rango de funciones en el cuerpo.

Yan y su colaborador Milán N. Stojanovic del Departamento de Universidad de Columbia del Remedio son beneficiarios recientes 2012 de la Beca de Investigación Transformativa, una recompensa desarrollada específicamente por los Institutos de la Salud Nacionales (NIH) para consolidar investigaciones poco convencionales, de paradigma-desviaciones. Establecido en 2009, el programa está abierto a los individuos y a las personas excepcionales de los investigadores que proponen el camino-romper de la investigación en su área elegida.

Según director Francisco S. Collins, el Fondo Común de alto riesgo, programa de NIH de la alto-recompensa “proporciona a las oportunidades para los investigadores innovadores en cualquier área de la investigación de la salud de tomar riesgos cuando el impacto potencial en ciencia biomédica y del comportamiento es alto.” La recompensa es tan selectiva que los simples 20 proyectos fueron elegidos este año para recibirla, fuera sobre de 700 solicitantes.

Profesor Yan es especialista en formularios arquitectónicos del nanoscale y un pionero en el campo de la papiroflexia de la DNA, una técnica que capitalice en las propiedades base-que emparejan de los nucleótidos de la DNA para construir las estructuras elaboradas y útiles, algún no más grande que una partícula del virus.

En la investigación anterior, Yan demostró la capacidad de los bloques huecos de la DNA de crear los nanostructures que se asemejaban a cestas y las copas minúsculas, las espirales, las esferas y las dimensiones de una variable de Mobius e incluso a araña-como arrastrarse capaz de la entidad sobre un nanoscale trackway, conducido en sus movimientos por señales de entrada moleculares.

Un investigador brillante (y uno de los investigadores más jovenes del país para sujetar una silla académica dotada), Yan ha ampliado el método de la papiroflexia de la DNA de las maneras importantes, aplicando técnicas de proyección de imagen incluyendo Microscopia Atómica de la Fuerza (AFM) para revelar un mundo Liliputiense del 2.o y nanostructures tridimensionales, muchos formularios que imitaban encontrados en naturaleza.

Bajo nueva recompensa de NIH, Yan y Stojanovic desarrollarán un rango de los nano-objetos theranostic convenientes para in vivo la diagnosis y la terapia eventual. En un decorado evocador del Viaje Fantástico clásico de la ciencia ficción, diseñarán a estos agentes inteligentes futuristas para pulular a través de la circulación sanguínea, realizando las funciones de la proyección de imagen, diagnósticas y terapéuticas.

Los nano-objetos theranostic se pueden utilizar para detectar señales moleculares de la detección temprana de la enfermedad - conocida como biomarkers - y para señalar su estatus a un investigador o a un médico. Pueden también realizar operaciones correctivas release/versión diversos agentes terapéuticos o realizando búsqueda-y-destruya las maniobras contra las células aberrantes.

Las aplicaciones Numerosas existen para los nano-objetos theranostic e incluyen el mando autónomo de los niveles de la glucosa en diabetes, la prevención de la descarga eléctrica irreversible en pacientes de los cuidados intensivos y la eliminación selectiva de subpoblaciones estrechas de células, como en el alcance de la malignidad o de la infección.

Para alcanzar esta nueva frontera de la diagnosis y del tratamiento personalizados de la enfermedad, Yan, Stojanovic y sus colegas primero intentarán establecer los asientos de la ciencia básica y los principios de la ingeniería que son la base del uso de los dispositivos moleculares autónomos compactos bajo estudio.

Los esfuerzos Iniciales se centrarán en métodos para controlar el comportamiento de “neggs” (los nano-huevos), hecho de ácidos desoxirribonucléicos. Las estructuras contendrán los sensores, proyección de imagen y/o las mitades terapéuticas, y las funciones que calculan moleculares. Neggs es formularios dinámicos, capaces de bloquear o de abrir sobre la recepción de señales de su ambiente circundante - por ejemplo, pueden ser accionadas por la presencia o la ausencia de uno o más biomarkers.

En el curso de la nueva investigación, Yan y Stojanovic demostrarán el potencial transformativo de nano-objetos theranostic dirigiendo los comportamientos cada vez más complejos para los neggs y correlacionando éstos a los prototipos terapéuticos del prueba-de-concepto para los cuales no hay tecnologías existentes satisfactorias.

Algunos ejemplos incluyen la apertura de un negg si un analito sube arriba (e.g., glucosa) o las caídas debajo (e.g., vasopressin) de su concentración “normal”; marca para las subpoblaciones estrechas de la eliminación/de la proyección de imagen de células basadas en etiquetas de plástico superficiales múltiples, mientras que protege las células que difieren en una única etiqueta de plástico (e.g., en linfocitos); ¿y demostrando la amplificación de los agentes del contraste de MRI en un tipo de la célula apuntada (por ejemplo? - células).

La nueva área del theranostics lleva a cabo probablemente muchas sorpresas. Los progresos Rápidos en biología, química, farmacología, nanotecnología, proyección de imagen y remedio desplegarán la extensión de la investigación y multiplicarán eventual las aplicaciones útiles de esta aproximación potente. Los sistemas de Theranostic pueden pronto desempeñar un papel imperativo en la supervisión exacta de la salida, del desbloquear y de la eficacia de la droga y para la pre-investigación de los pacientes para las intervenciones médicas personalizadas un rango.

“Esperamos que nuestra aproximación interdisciplinaria lleve a las nuevas direcciones importantes en aplicaciones theranostic,” Yan dice. “Esto es un proyecto de cinco años y necesitamos ahora trabajar muy duro hacia esta meta.”

Fuente: http://www.asu.edu

Last Update: 2. November 2012 06:34

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