Наночастицы испытают для проведения химических реакций в клетках

В условиях потребности в мельчайших терапевтических устройствах наблюдается растущий спрос на разработку наночастиц, которые способны транспортировать и поставлять препараты, предназначенные для отдельных клеток человеческого организма.

Недавно исследователи создали наночастицы, которые в определенных условиях самособираются, то есть привлекают дополнительные гостевые молекулы в свою структуру. Как крошечные субмарины, эти универсальные нанокурьеры могут перемещаться в водной среде, окружающей клетки, и перемещать гостевые молекулы через мембраны живых клеток для последовательной поставки груза.

Хотя поставки молекул внутрь клеток с помощью наночастиц удалось добиться ранее с помощью различных методов, ученые разработали наночастицы, способные к поставке и обмену дополнительными молекулами. На практике эти нанокурьеры весьма востребованы, отметил профессор химии Франциско Раймо из университета Майами.

«Способность поставлять различные виды внутрь клеток независимо, а также стимулировать их взаимодействие, исключительно во внутриклеточной среде, способна привести к развитию ценной стратегии активизации препаратов в клетках», сообщил Раймо.

Новые нанокурьеры в диаметре составляют 15 нанометров. Они представляют собой надмолекулярные конструкции, состоящие из стандартных блоков под названием амфифильных полимеров. Эти нанокурьеры удерживают гостевые молекулы в пределах нерастворимой в воде внутренней части и используют растворимую в воде внешнюю часть для перемещения в водной среде. В итоге эти наномеханизмы идеальны для перемещения молекул, которые в иных условиях были бы нерастворимыми в воде, через жидкую среду.

«Оказавшись в живой клетке, частицы смешиваются и обмениваются грузом. Это взаимодействие способствует передаче энергии между усвоенными молекулами», пояснил Раймо. „Если дополнительные доноры и акцепторы энергии вводятся отдельно и последовательно, передача энергии между ними происходит исключительно в пределах внутриклеточной среды. А поскольку есть передача энергии, то акцепторы испускают флуоресцентный сигнал, который виден в микроскоп“.

Для данного механизма важны нековалентные связи, произвольно скрепляющие надмолекулярные конструкции. Эти слабые связи существуют между молекулами с дополнительными формами и электронными свойствами. Они отвечают за способность надмолекул спонтанно собираться в жидкой среде. В определенных условиях обратимость этих слабых нековалентных связей позволяет надмолекулярным конструкциям обмениваться компонентами и грузом.

Эксперименты проводились на клеточных культурах. Пока неизвестно, смогут ли наночастицы перемещаться по кровотоку.

«Нам бы очень этого хотелось, но доказательств пока нет», заявил Раймо. „Мы работаем в данном направлении“.

Следующая фаза исследования включает демонстрацию того, что данный метод может использоваться для проведения химических реакция в клетках, а не только для передачи энергии.

«Размер наночастиц, их динамическая природа и то, что реакции проходят в нормальных биологических условиях, делает наночастицы идеальным транспортом для управляемой активации терапии непосредственно в клетках», заключил ученый.

26.06.2014


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса