Nanospugne assorbire tossine rilasciate da infezioni batteriche e veleno

Aprile 10, 2016 Admin Salute 0 1
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Amministrazione nanospugne dopo la dose letale ha portato al 44 per cento la sopravvivenza.

Il team, guidato da nanoengineers alla UC San Diego Jacobs School of Engineering, ha pubblicato i risultati su Nature Nanotechnology 14 aprile.

"Questo è un nuovo modo per eliminare le tossine dal sangue", ha detto Zhang Liangfang, professore nanoingegneria alla UC San Diego Jacobs Scuola di Ingegneria e l'autore senior dello studio. "Invece di creare trattamenti specifici per le singole tossine, stiamo sviluppando una piattaforma in grado di neutralizzare le tossine causate da una vasta gamma di agenti patogeni, tra cui MRSA e altri batteri resistenti agli antibiotici", ha detto Zhang. Il lavoro potrebbe anche portare a terapie non-specifica specie per velenosi morsi di serpente e punture di api, che renderebbe più probabile che gli operatori sanitari o di soggetti a rischio avranno trattamenti salva-vita a disposizione quando ne hanno più bisogno.




I ricercatori mirano a tradurre questo lavoro in terapie approvate. "Una delle prime applicazioni Puntiamo sarebbe un trattamento anti-virulenza per MRSA. Ecco perché abbiamo studiato una delle tossine più virulenti da MRSA nei nostri esperimenti," ha detto "Jack" Che-Ming Hu, il primo autore la carta. Hu, ora un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Zhang, ha guadagnato il suo Ph.D. in bioingegneria da UC San Diego nel 2011.

Aspetti di questo lavoro saranno presentati 18 aprile a Research Expo, l'evento annuale di ricerca e il networking studente laureato della Facoltà di Ingegneria Jacobs UC San Diego.

Nanospugne come esche

Al fine di eludere il sistema immunitario e rimanere in circolazione nel sangue, le nanospugne sono avvolti in membrane dei globuli rossi. Questa tecnologia di occultamento di globuli rossi è stato sviluppato nel laboratorio di Liangfang Zhang presso UC San Diego. I ricercatori hanno già dimostrato che le nanoparticelle travestiti da globuli rossi potrebbero essere utilizzati per fornire farmaci contro il cancro direttamente a un tumore. Zhang ha anche un appuntamento di facoltà presso l'UC San Diego Moores Cancer Center.

I globuli rossi sono uno degli obiettivi primari di tossine che formano pori. Quando un gruppo di tossine tutto forare la stessa cella, formando un poro, ioni incontrollati precipitano e la cellula muore.

Le nanospugne sembrano globuli rossi, e quindi servire come richiamo di globuli rossi che raccolgono le tossine. Le nanospugne assorbono tossine dannose e li deviano lontano dalle loro bersagli cellulari. I nanospugne avevano una emivita di 40 ore negli esperimenti dei ricercatori nei topi. Alla fine il fegato metabolizzato in sicurezza sia i nanospugne e le tossine sequestrati, con il fegato subire alcun danno visibile.

Ogni nanosponge ha un diametro di circa 85 nanometri ed è fatto di un polimero biocompatibile nucleo avvolto in segmenti di rosso sangue cellule membrane.

La squadra di Zhang separa i globuli rossi da un piccolo campione di sangue usando una centrifuga e poi mette le cellule in una soluzione che li induce a gonfiare e scoppiare, rilasciando emoglobina e lasciando dietro di pelli RBC. Le pelli vengono poi mescolati con le nanoparticelle sferiche finché non sono rivestiti con una membrana di globuli rossi.

Solo una membrana globulo rosso può fare migliaia di nanospugne, che sono 3000 volte più piccolo di un globulo rosso. Con una singola dose, questo esercito di nanospugne inonda la circolazione sanguigna, superando in numero i globuli rossi e le tossine intercettazione.

Sulla base di esperimenti in provetta, il numero di tossine ogni nanosponge potrebbe assorbire dipendeva tossina. Ad esempio, circa il 85 tossina alfa-emolisina prodotta da MRSA, 30 tossine stretpolysin-O e 850 monomoers melittina, che fanno parte del veleno d'api.

Nei topi, la somministrazione di nanospugne e alfa-emolisina tossina simultaneamente con un rapporto tossina-a-nanosponge di 70: 1 neutralizzato le tossine e causato nessun danno visibile.

Un passo successivo, dicono i ricercatori, è quello di perseguire gli studi clinici.

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