Инженеры Массачусетского технологического института показали, что они могут увеличить производительность наночастиц препарата-доставки, контролируя признак химической структуры, известные как хиральность — на «объективность» структуры.
Многие биологические молекулы могут прийти в любой правша или левша форм, которые идентичны по составу, но являются зеркальным отражением друг друга.
Команда Массачусетского технологического института обнаружили, что покрытие наночастиц с правосторонней формой аминокислоты цистеина помогли частицы, чтобы избежать разрушения ферментов в организме. Кроме того, это позволило более эффективно проникает в клетки. Это открытие может помочь исследователям в разработке более эффективных носителей лекарственных средств для лечения рака и других заболеваний, говорит Роберт Лангер, профессор Института Коха в Массачусетском технологическом институте и членом Института Коха по интегративным исследованиям рака.
«Мы очень excited о этой бумаге, потому что контролировать хиральность предлагает новые возможности для доставки лекарств и, следовательно, новые методы лечения», — говорит Лангер, который является одним из старших авторов бумаги.
Ана Jaklenec, научный сотрудник Института Коха, также старший автор бумаги, которая появляется в современных материалов на ноября. 4. Ведущий автор бумаги Jihyeon постдока в MIT ем. Другие авторы бумаги бывшего Массачусетского технологического института постдоков Педро Гимараеш и Кевин Макхью, постдок в MIT Quanyin Ху, и Кох Институт исследования партнерская Майкл Митчелл. Хе Мин Ан, BoKyeong Юнг, и Чхэ ОК Юн из Университета Ханьянг в Сеуле, Южная Корея, также авторов статьи.
Хиральное взаимодействие
Многие биологически важные молекулы эволюционировали, чтобы существовать исключительно в правши («Д») или левша («л») версий, также называют энантиомерами. Например, естественно возникающие аминокислоты являются всегда «л» энантиомеров, в то время как ДНК и глюкозы, как правило, «Д».
«Хиральность проявляется повсеместно в природе, придавая уникальность и специфичность биологических и химических свойств материалов,» ем говорит. «Например, молекулы образуются с той же вкус композиции сладкие или горькие и пахнут по-разному в зависимости от их хиральности, и один энантиомер неактивен или даже ядовитые, а другой энантиомер может выполнять важную биологическую функцию.»
Команда Массачусетского технологического института предположили, что это может быть возможным, чтобы воспользоваться хирального взаимодействия для повышения эффективности лекарственной доставки наночастиц. Чтобы проверить эту идею, они создали «supraparticles» в составе группы из 2-нанометровых частиц оксида кобальта, чьи хиральность была предоставлена либо «D» или «L» версия цистеина на поверхности.
Протекание этих частиц вдоль канала выстроились с раковыми клетками, в том числе миеломы и рака молочной железы, исследователи смогли проверить, насколько хорошо каждый тип частиц был поглощен клетками. Они обнаружили, что частицы, покрытые «Д» цистеин усваивается более эффективно, которые, как они считают, потому что они могут более тесно взаимодействовать с холестерина и других липидов найдены в клеточной мембране, которые также имеют «Д» ориентации.
Исследователи также полагают, что «Д» версия цистеин может помочь наночастиц избежать распадается под действием ферментов в организме, которые сделаны из «Л» аминокислот. Это может позволить частиц циркулировать в организме в течение длительного периода времени, что делает его легче для них, чтобы достигнуть их мест назначения.
В исследовании мышей, исследователи обнаружили, что «Д»-покрынных частиц остается в крови дольше, предполагая, что им удалось успешно уклониться от ферментов, что уничтожила «я»-покрынных частиц. Примерно через два часа после инъекции, количество «Д» частиц в обращении было гораздо больше, чем количество «Л» частицы, и остается выше в течение 24 часов эксперимента.
«Это первый шаг в глядя на то, как хиральность может помощи этих частиц в достижении раковых клеток и увеличение времени циркуляции. Следующим шагом является, чтобы увидеть, если мы можем что-то изменить в лечении рака,» говорит Jaklenec.
Модифицированные частицы
Теперь ученые планируют проверить этот подход с другими типами частиц по распространению лекарственных средств. В одном проекте, они расследуют, является ли покрытие частиц золота с «D» аминокислот улучшит их способность доставлять лекарства от рака у мышей. В другом, они используют этот подход для изменения аденовирусы, что некоторые из их сотрудников развивается как потенциальный новый способ лечения рака.
«В этом исследовании мы показали, что» Д » хиральность позволяет увеличить время циркуляции и повышенное поглощение раковыми клетками. Следующим шагом будет определить, если препарат загружен киральной частицы дают усиленной или длительной эффективностью по сравнению с наркотиками,» Jaklenec говорит. «Это потенциально переводимые практически в любую наночастиц».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!