Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 256 RSS
←   Декабрь 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.lifesciencestoday.ru
Открыта: 05-08-2009

Автор
врач-терапевт Л.Вайс

Статистика

256 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Наночастицы защищают пищевые жиры от окисления. Наномедицина: конец метода проб и ошибок


ВЫПУСК 49

 

 

 

Наночастицы защищают пищевые жиры от окисления

 

Используя наночастицы, полученные из кукурузы, ученый из Университета Пердью (Purdue University) нашел способ увеличения срока годности многих пищевых продуктов, сохранив таким образом их пользу для здоровья.

 

Доцент университета Юань Яо (Yuan Yao) успешно модифицировал наночастицы фитогликогена, крахмалоподобного вещества, составляющего до 30% сухой массы сладкой кукурузы. Модификация позволяет наночастицам превращать масла в эмульсию, одновременно создавая барьер для окисления, приводящего к прогорканию пищи. Результаты исследования опубликованы в он-лайн версии журнала Journal of Agricultural and Food Chemistry.

 

Окисление дестабилизирует масляные капельки в эмульгированных продуктах, изменяя структуру масел и вызывая их порчу. Оно происходит в большом количестве продуктов, уменьшая срок их годности.

 

«Срок годности продуктов уменьшается, и качество продуктов снижается из-за окисления жиров. Наша разработка может быть широко использована в пищевой промышленности, косметике и пищевых добавках, везде, где происходит окисление жиров», - говорит Яо.

 

Например, в рыбьем жире их окисление приводит к разложению жирных кислот класса Омега-3, которые необходимы для правильного развития детей и помогают при хронических воспалительных и сердечных заболеваниях у взрослых.

 

Яо смог модифицировать поверхность фитогликогеновых наночастиц таким образом, что они приобрели свойства эмульгатора, получив фитогликоген октенил сукцинат, или PG-OS. PG-OS гуще, чем обычно используемые эмульгаторы. Он создает лучшую защиту от кислорода, свободных радикалов и ионов металлов, вызывающих окисление жиров.

 

Результаты, полученные Яо, также показывают, что к масляным каплям с целью защиты их от кислорода можно добавлять пищевой полипептид ε-полилизин. Молекулы полилизина намного меньше, чем наночастицы PG-OS, что позволяет им заполнять пространство между наночастицами.

 

Согласно исследованию Яо, наночастицы PG-OS с ε-полилизином значительно увеличивают время разрушения капелек масла, в некоторых случаях удваивая срок годности продуктов. Срок годности определялся путем нагревания эмульгаторов и выявления химических реакций, сигнализирующих о том, что произошло окисление.

 

Яо подал предварительную заявку на получение патента на свою технологию. Исследование финансировалось Уистлеровским Центром исследования углеводов Университета Пердью.

 

 

По материалам Purdue University.

 

 

 

Наномедицина: конец метода проб и ошибок

 

Одним из многообещающих направлений развития нанотехнологий в области медицины является разработка мельчайших частиц, которые можно доставить к больным клеткам и даже внутрь них. Наночастицы могут доставить в клетки лекарственные вещества, а также могут использоваться для ЯМРТ и других диагностических исследований; они могут даже проникнуть в ядро клетки и восстановить поврежденные гены. К сожалению, их создание в значительной степени зависит от удачи инженеров.

 

«Все, что в наномедицине связано с наночастицами, сейчас делается методом проб и ошибок», - говорит биоинженер-исследователь из Университета Райса (Rice University) Дженнифер Уэст (Jennifer West). «У нас нет системного понимания того, как проектировать частицы для достижения определенной цели, имея в виду их поведение в клетке или даже пути их попадания в нее».

 

Лаборатория Уэст и 11 других лабораторий Техасского медицинского центра (Texas Medical Center) надеются изменить такое положение, благодаря 3 миллионам долларов гранта Grand Opportunity (GO) от Национального института здоровья США (National Institutes of Health, NIH). Учрежденная Национальным институтом здоровья программа GO грантов финансируется American Recovery and Reinvestment Act (ARRA).

 

Одной из проблем, с которыми сталкиваются ученые, является то, что наночастицы имеют разную форму и размер и делаются из большого количества очень различных материалов. Некоторые наночастицы имеют форму сферы. Другие – длинные и тонкие. Некоторые сделаны из биоразлагаемых пластиков. Другие - из золота, углерода или полупроводниковых металлов. При этом иногда размер имеет гораздо большее значение, чем форма или материал.

 

Уэст демонстрирует все это с помощью компьютерного видео, созданного ученым из Университета Райса Юньхе Сю (Junghae Suh). Фильм создан путем переключения с одного микроскопического изображения на другое каждые несколько секунд. На видео десятки частиц передвигаются внутри клетки. Половина частиц окрашены красным флуоресцентным красителем и двигаются очень медленно. Другие окрашены зеленым и стремительно перемещаются с места на место.

 

«Они сделаны из одного и того же материала и имеют одно и то же химическое строение, - говорит Уэст. Но размер у них разный. Видно, что в их движении внутри клетки есть глубокие различия. Если мы продолжим изучение влияния размера и изменения химического состава частиц, я думаю, нам удастся понять, что может оказать наибольшее воздействие на процессы, происходящие с наночастицами в клетке».

 

Работа проводится доцентом кафедры биоинженерии Университета Райса Сю. В отличие от других исследований в этой области, основанных на снимках мертвых клеток, метод Сю позволяет исследователям проследить трэк отдельной частицы в живой клетке. Ее лаборатория собирается использовать так называемый «бок-о-бок» метод сравнения частиц в совместной работе с другими 11 лабораториями, принимающими участие в проекте.

 

В общей сложности будут исследованы восемь классов наночастиц. Среди них длинные, тонкие трубки из чистого углерода, называемые фуллеренами, мельчайшие крупинки полупроводников, или квантовые точки, наностержни (nanorods) и наносферы из чистого золота, а также нанораковины (nanoshells) – наночастицы, созданные в Университете Райса, состоящие из стеклянного ядра, покрытого тонким слоем золота. В дополнении к этому лаборатория Сю займется исследованием органических частиц из полиэтиленгликоля и хитозана.

 

«Мы собираемся использовать метод, в котором для понимания динамики движения наночастиц в живой клетке отслеживается трэк отдельной частицы, - говорит Сю. Используя конфокальную микроскопию, мы сначала создаем снимки частиц в процессе их движения в клетке. Затем для получения информации о скорости их движения, о частях клетки, в которые они попадают и о многом другом, мы используем компьютерную программу. Сравнивая движение и «судьбы» различных наночастиц, созданных в нескольких исследовательских лабораториях, мы надеемся найти соответствия между физико-химическими свойствами наночастиц и их поведением внутри клетки».

 

К концу рассчитанного на два года исследования команда ученых надеется создать базу данных, которая отражает ожидаемый ответ на частицы определенного размера, типа и химического состава. В конечном итоге ученые надеются обеспечить исследователей инструментом, позволяющим предсказать, как определенная частица вероятнее всего поведет себя в живой клетке. Это, в свою очередь, позволит ученым ускорить разработку новых методов лечения болезней.

 

«Мы хотим понять, куда частицы попадают в клетке, с какими органеллами они ассоциированы, ассоциированы ли они с какими-либо структурами цитоскелета и как они перемещаются внутри клетки. Для различных областей применения необходимо, чтобы частицы передвигались к различным частям клеток. Чтобы мы могли создать частицу для выполнения определенной работы, нам нужно знать, куда они двигаются и как себя ведут. Мы очень рады возможности реально объединить наши усилия для такого исследования», - говорит Сю. «Это как раз та проблема, которая требует поддержки. Такую поддержку нам обеспечивает NIH благодаря финансированию ARRA. Эта проблема действительно требует междисциплинарного и межведомственного подхода».

 

 

По материалам Rice University.

 

 

 
В избранное