Macchine molecolari magnetici consegnare farmaci a cellule non sane

Aprile 26, 2016 Admin Salute 0 6
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Il nuovo sistema - prima di utilizzare una classe di nanomateriali porosi azionati da un nucleo magnetico - ha il potenziale per migliorare sia mirata somministrazione di farmaci e la risonanza magnetica nel trattamento del cancro e di altre malattie.

La ricerca appare nel numero di luglio del Journal of American Chemical Society.




Negli ultimi anni, la ricerca sul cancro ha sempre concentrata sullo sviluppo di terapie che, a differenza della chemioterapia, colpiscono solo le cellule tumorali lasciando le cellule sane illeso. A tal fine, gli scienziati hanno creato nanomacchine in grado di intrappolare e liberare le molecole di droga da pori direttamente nelle cellule tumorali singole in risposta ad uno stimolo.

Mentre molti metodi sono stati creati per controllare come e quando pori caricare e scaricare i loro carichi, per applicazioni terapeutiche, un metodo esterno e non invasiva di attivazione è preferibile per i risultati più efficaci.

Il nuovo metodo, messo a punto dai gruppi di ricerca di Jeffrey Zink, professore UCLA di chimica e biochimica, e Jinwoo Cheon, professore di chimica alla Yonsei University in Corea, utilizza un materiale che combina un quadro di nanoparticelle di silice mesoporosi con magnetico zinco drogato nanocristalli di ossido di ferro, insieme a nanovalvole allegate che aiutano le molecole di droga tenere nei pori. Quando un impulso di campo magnetico è applicato, le valvole aperte e rilasciare le molecole di farmaco dai pori nelle cellule bersaglio.

"La natura idrofoba dell'interno dei pori, così come la capacità di funzionalizzare la superficie della silice con funzionalità idrofile, rende queste particelle attraenti per la somministrazione di farmaci anti-cancro," detto Zink. "Aggiunta di un nucleo magnetico alle nanoparticelle a base di silice è di interesse per le sue potenziali applicazioni in risonanza magnetica, come aggiunta del nucleo magnetico può rendere utile come agente di contrasto."

Per questo studio, le nanoparticelle trasportano il farmaco doxorubicina anti-cancro sono state introdotte per e endocitosi dalle cellule del cancro al seno. Quando le cellule tumorali contenenti le nanoparticelle sono stati poi esposti a un campo magnetico oscillante, avvenuta morte cellulare.

"Il romanzo magnetico-core nanoparticelle di silice sono efficaci nell'attivare nanovalvole che rilasciano farmaci anti-cancro quando sono esposti ad un campo magnetico oscillante", ha detto Zink.

L'oscillazione di campo magnetico induce i nanocristalli di ossido di ferro zinco drogato al calore. Questa maggiore calore provoca le macchine molecolari per attivare, e la doxorubicina nei pori è trasportato nelle cellule.

"Nanocristalli magnetici sono importanti in applicazioni biomediche perché possono essere utilizzati sia per terapie e di imaging", ha dichiarato Cheon, direttore del National Initiative creativa Research Center evolutiva Nanoparticelle e HG Underwood Professore di Chimica e capo della divisione del National Nano-Medical Nucleo Research Center presso Yonsei University.

"La capacità di fornire farmaci anti-cancro solo alle cellule tumorali senza intaccare le cellule sane è di fondamentale importanza", ha aggiunto Cheon che è anche visiting professor presso CNSI di UCLA.

Esperimenti per il progetto di ricerca sono stati eseguiti da UCLA laureati Courtney Thomas e Daniel Ferris e Università di Yonsei studenti laureati Je-Hyun Lee e Eunsook Kim, che fanno parte del gruppo di ricerca del professor Jeon Soo-Shin. Il team di ricerca ha coinvolto anche Fraser Stoddard, un professore di chimica alla Northwestern University, che ha iniziato la sua collaborazione con Zink, mentre lui era un professore di chimica presso la UCLA. Durante il suo mandato UCLA, Stoddart servito come Fred Kavli Cattedra di Scienze nanosistemi e direttore del CNSI, le posizioni ora tenuti da illustre professore di chimica Paul S. Weiss.

Il passo successivo della ricerca sarà quello di esaminare gli effetti in vivo e per determinare se possiamo usare questo per offrire un controllo preciso sulla posizione dei farmaci consegnati. L'obiettivo finale sarebbe quello di sviluppare questo sistema di avere applicabilità nel trattamento di pazienti affetti da cancro.

La ricerca ha ricevuto il sostegno da numerose fonti, tra cui le UC Sostanze tossiche programma di formazione e di ricerca, la National Science Foundation, la nanomedicina Nazionale Nucleo Research Center, e l'iniziativa del programma di ricerca creativa della Corea.

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