Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 256 RSS
←   Январь 2010   →
 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   →

Исследователи создали противораковый <<нанококтейль>>. Полоска бумаги быстро определяет токсины в питьевой во


ВЫПУСК 59

 

 

 

Исследователи создали противораковый «нанококтейль»

 

Группа исследователей из университетов Калифорнии и Массачусетса разработали «коктейль» из циркулирующих в крови наночастиц разного размера, которые способны обнаруживать раковые опухоли, прикрепляться к ним и уничтожать новообразования.

 

«Это исследование представляет собой первый пример успешного применения кооперации разных наночастиц в рамках одной наносистемы для борьбы с раком», - говорит Майкл Сэйлор (Michael Sailor), профессор химии и биохимии в Университете Калифорнии, Сан-Диего, и автор статьи, описывающей результаты экспериментов, которая будет опубликована в ближайшем номере Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

В своей работе химики из Университета Калифорнии, Сан-Диего (UC San Diego), биоинженеры из Массачусетского технологического института (MIT) и клеточные биологи из Университета Калифорнии, Санта-Барбара (UC Santa Barbara), разработали систему, содержащую два различных наноматериала – частицы размером всего в несколько нанометров, или в тысячу раз меньше, чем диаметр человеческого волоса, которые могут быть введены в кровь. Один из наноматериалов был разработан для обнаружения и прикрепления к опухолям, второй – для их уничтожения. Исследование проводилось на мышах.

 

Эти же ученые ранее создали наноразмерные устройства для прикрепления к больным клеткам и для выделения лекарственных препаратов только в опухолевые клетки, игнорируя здоровые. Но функции таких устройств, по мнению исследователей, часто не согласуются друг с другом.

 

«Например, наночастицы, разработанные для длительной циркуляции в крови больного раком человека, скорее столкнутся с опухолью», - говорит соавтор статьи врач, биоинженер, профессор медицинских наук и технологии в Институте интегративных раковых исследований Коха в MIT (Koch Institute for Integrative Cancer Research) Сангита Бхатиа (Sangeeta Bhatia). «Однако такие наночастицы не способны прикрепиться к опухолевым клеткам после их обнаружения. И наоборот, частицы, разработанные для прочного прикрепления к опухоли, не могут циркулировать в крови достаточно долго, чтобы обнаружить ее».

 

Если один препарат оказывается неэффективным, врач обычно назначает комбинацию лекарственных средств, содержащую несколько различных молекул. Такая стратегия может быть очень эффективна в лечении рака, когда рационально атаковать болезнь со многих сторон. Иногда лекарственные препараты работают вместе, подавляя один аспект болезни, а иногда они могут атаковать различные ее проявления. В обоих случаях комбинация препаратов дает больший эффект, чем каждое из лекарств в отдельности.

 

Лечение опухолей наночастицами представляет собой большую сложность, так как иммунные клетки, так называемые мононуклеарные фагоциты, распознают их и элиминируют из циркуляции в крови, препятствуя, таким образом, достижению наночастицами их целей.

 

Джи-Хо Парк (Ji-Ho Park), аспирант из лаборатории Сэйлора (Университет Калифорнии, Сан-Диего), и Джеффри фон Мальтцан (Geoffrey von Maltzahn), аспирант из лаборатории Бхатиа (MIT), возглавили работу, имевшую целью разработать два различных наноматериала, которые могли бы, действуя сообща, преодолеть это и другие препятствия. Первый тип наночастиц – золотые наностержни-активаторы, которые накапливаются в опухоли, просачиваясь в нее через высокопроницаемые опухолевые кровеносные сосуды. Золотые наночастицы охватывают всю опухоль и представляют собой антенны, поглощающие безвредное в других случаях инфракрасное лазерное излучение, которое затем нагревает опухоль.

 

После трех дней циркуляции наностержней в крови мышей с эпителиальными опухолями ученые применили слабый лазерный пучок и нагрели наностержни, находящиеся в опухолях. Это сенсибилизировало опухоли, и ученые перешли к использованию второго типа наночастиц, в качестве которых применяли или наночервей (nanoworms) из оксида железа, или загруженные доксорубицином липосомы. Реагирующие на сенсибилизацию опухоли наночастицы – наночерви и липосомы - были покрыты специальными молекулами, специфически связывающимися с нагретой опухолью.

 

«Представьте себе, что это солдаты, атакующие вражескую базу», - говорит Сэйлор. «Золотые наностержни – Специальные силы, которые идут первыми и определяют цель. Затем на бомбежку управляемыми лазером бомбами вылетают Воздушные силы. Система разработана таким образом, чтобы нанести наименьший вред окружающим здоровым тканям».

 

Если один тип наночастиц способствует обнаружению опухоли, то другой предназначен для ее уничтожения. Один из двух типов отвечающих на сенсибилизацию опухоли наночастиц представляет собой наночервей из оксида железа, которые отчетливо видны на MPT. Второй тип реагирующих частиц – полые наночастицы, загруженные противораковым препаратом доксорубицином. В экспериментах на мышах с такими наполненными лекарством липосомами ученые продемонстрировали сначала остановку роста опухоли, а затем уменьшение ее размеров. Наночерви могут оказаться полезными врачам при определении размера и формы опухоли у пациентов перед операцией, в то время как полые наночастицы могут быть использованы для уничтожения опухоли без хирургического вмешательства.

 

«Это очень важное исследование, так как представляет собой первый пример комбинированной наносистемы, состоящей из двух частей, с помощью которой можно добиться устойчивого сокращения объема опухоли у животных», - говорит Сэйлор.

 

 

По материалам Университета Калифорнии – Сан-Диего.

 

 

Оригинал статьи

 

Researchers develop anti-cancer 'nano cocktail'

 

 

 

Полоска бумаги быстро определяет токсины в питьевой воде

 

Инженеры из Университета Мичигана (University of Michigan) разработали новый биосенсор. Полоска бумаги, пропитанная углеродными нанотрубками, может быстро и недорого обнаружить в питьевой воде токсины, вырабатываемые водорослями.

 

Полоски бумаги выполняют работу по выявлению микроцистина-LR, химического соединения, вырабатываемого цианобактериями, или сине-зелеными водорослями, в 28 раз быстрее, чем наиболее часто применяемые в настоящее время методы. Цианобактерии обычно обнаруживаются в богатых питательными веществами водах.

 

Предполагается, что микроцистин-LR (MC-LR) даже в очень небольших количествах вызывает повреждение печени и, возможно, рак этого органа. Это и подобные ему вещества являются ведущими причинами загрязнения воды. Микроцистин-LR считается виновником массовых отравлений еще на заре истории человечества, считает профессор Николай Котов (Nicholas Kotov), ведущий этот проект.

 

Установки для очистки воды – даже в развитых странах – не только не всегда могут полностью удалить MC-LR, но часто не способны даже обнаружить его. Биосенсор, разработанный Котовым и его коллегами, обеспечивает быстрое, дешевое, портативное и чувствительное тестирование, с помощью которого водоочистные сооружения и отдельные лица могут проверять безопасность воды на более регулярной основе.

 

«Безопасность питьевой воды – жизненно важный вопрос как для многих развивающихся стран, так и для многих регионов Соединенных Штатов», - говорит Котов. «Мы разработали простую и недорогую технологию выявления многочисленных токсинов».

 

Технология может быть легко адаптирована для обнаружения различных вредных химических веществ или токсинов в воде или пище.

 

Сенсор работает на основе измерения электрической проводимости нанотрубок в бумаге. Перед тем, как нанотрубки вносятся в бумагу, их смешивают с антителами для MC-LR. Когда полоски бумаги контактируют с водой, загрязненной MC-LR, такие антитела «протискиваются» между нанотрубками и связываются с MC-LR. Это процесс меняет электрическую проводимость нанотрубок.

 

Электрическая проводимость измеряется внешним монитором. Все устройство имеет размеры домашнего теста на беременность. Результаты теста выдаются менее чем за 12 минут.

 

Для адаптации биосенсора к другим токсинам, говорит профессор Котов, ученым достаточно просто поменять связывающиеся с ними антитела.

 

Статья об этой технологии опубликована в он-лайн издании Nano Letters.

 

 

По материалам University of Michigan.

 

 

Оригинал статьи

 

Paper Strips Can Quickly Detect Toxin in Drinking Water

 

 

 
В избранное