Top.Mail.Ru
Бесплатный подбор врача по Москве и Московской области. Телефон Call центра +7 (499) 519-32-44

Нанокапсулы из ДНК для точной доставки лекарств

Просмотров: 50
Нанокапсулы из ДНК для точной доставки лекарств

Новое исследование Университета Ювяскюля и Университета Аалто показывает, что наноструктуры, построенные из молекул ДНК, могут быть запрограммированы на функционирование в качестве pH-чувствительных грузовых носителей, прокладывая путь к функциональным средствам доставки лекарств.

Исследователи из Университета Ювяскюля и Университета Аалто в Финляндии разработали индивидуальную наноструктуру ДНК, которая может выполнять предопределенную задачу в условиях, подобных человеческому телу. Для этого команда построила капсулоподобный носитель, который открывается и закрывается в соответствии с уровнем рН окружающего раствора. Нанокапсула может быть загружена — или упакована — различными грузами, закрыта для доставки и снова открыта через тонкое увеличение рН.

Функция нанокапсулы ДНК основана на pH-реагирующих группах ДНК

Для решения этой задачи, команда разработала конструкцию, которая похожа на ДНК-оригами, функционирующую за счет рН-чувствительных нитей ДНК. Такие динамические нанодизайны ДНК часто контролируются простой водородной связью двух комплементарных последовательностей ДНК. Здесь одна половина капсулы была снабжена специфическими двухцепочечными доменами ДНК, которые могли далее образовывать тройную спираль ДНК — другими словами спиральную структуру, состоящую из трех, а не только двух молекул ДНК — путем присоединения к подходящей одноцепочечной ДНК в другой половине.

«Триплексное образование может произойти только при правильном рН раствора. Мы называем эти рН-реагирующие нити «рН-защелками», потому что, когда нити взаимодействуют, они функционируют аналогично своим макроскопическим аналогам и запирают капсулу в закрытом состоянии. Мы включили множественные мотивы в нашу конструкцию капсулы для того чтобы облегчить открытие/закрытие капсулы основанные на кооперативном поведении защелок. Открытие капсулы на самом деле очень быстрое и требует лишь незначительного увеличения рН раствора», — объясняет первый автор исследования, докторант Хеини Ийас из Центра Нанонауки Университета Ювяскюля.

Наночастицы и ферменты могут быть загружены и помещены в капсулы

Чтобы использовать нанокапсулы для транспортировки молекулярных полезных нагрузок или терапевтических веществ, команда разработала капсулу с полостью, в которой могут размещаться различные материалы. Они продемонстрировали, что как наночастицы золота, так и ферменты могут быть загружены (высокий рН) и инкапсулированы в капсулы (низкий рН) и снова воспроизведены (высокий рН). Наблюдая за активностью фермента, исследователи обнаружили, что груз оставался полностью функциональным в течение всего процесса.

Вам может быть интересно:  Новый мобильный элемент, обнаруженный у комаров-паразитов, обладает потенциалом для борьбы с болезнями

«Самое интригующее в капсулах ДНК оригами то, что порог рН, при котором происходит открытие и закрытие, полностью регулируется путем выбора базовых последовательностей защелок рН. Мы разработали порог рН 7,2-7,3, близкий к рН крови. В будущем этот тип лекарственного носителя может быть оптимизирован для избирательного открытия внутри конкретных раковых клеток, которые могут поддерживать более высокий pH, чем обычные здоровые», — говорит Вейкко Линко, адъюнкт-профессор Университета Аалто.

Далее, капсулы остались функциональными на физиолого-психологических концентрациях магния и натрия, и в 10% плазме крови, и могут продолжать функционировать даже при более высокой концентрации плазмы. Вместе эти результаты помогают проложить путь для разработки интеллектуальных и полностью программируемых средств доставки лекарств для наномедицины.

Работа проводилась в лаборатории профессора Маури Костяйнена под руководством Вейкко Линко в Университете Аалто.

Источник: University of Jyväskylä — Jyväskylän yliopisto

Дополнительная информация:

Отзывы и комментарии

Добавить комментарий

*

Контакты

Информационные материалы на данном сайте представляют собой статьи, написанные практикующими медицинскими специалистами и косметологами на основе практики или по информации, которая есть в открытом доступе как в сети Internet так и в различных печатных изданиях.

Doktorlaser.ru не несет ответственности за любые возникшие убытки, информацию или услуги.

В первую очередь всегда обращайтесь к врачу.