logo

Пользовательского поиска

Sunday 27th of May 2018

Наночастицы ORMOSIL – перспективное средство доставки лекарств в мозг

PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 2
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
Автор: Administrator   
13.01.2012 14:55

 

Ярко-красные пятна – кластеры наночастиц  ORMOSIL в аксонах нейронов плодовой мушки. (Конфокальная микроскопия).

Ярко-красные пятна – кластеры наночастиц ORMOSIL в аксонах нейронов плодовой мушки. (Конфокальная микроскопия). (Фото: Shermali Gunawardena/PLoS One)


Применение нанотехнологий в биологических исследованиях начинает приобретать все большее значение, способствуя разработке новых типов средств борьбы за здоровье человека. Одно из основных направлений нанобиотехнологии – разработка основанных на наночастицах структур для доставки лекарственных препаратов или генов.


Однако большинство используемых в настоящее время наночастиц токсичны для клеток и всего организма и поэтому непригодны для применения in vivo или долгосрочного использования. Ученые из Университета Буффало (University at Buffalo, UB) изучили потенциал новых основанных на оксиде кремния наночастиц ORMOSIL (органически модифицированный оксид кремния – organically modified silica,) на живых нейронах в организме дрозофилы и показали, что они не оказывают отрицательного влияния на жизнеспособность насекомых.


Нейрон в первичной нейрональной культуре, полученной из мозга плодовой мушки, ярко светится благодаря ORMOSIL - наночастицам, имеющим хорошие перспективы в качестве средства доставки лекарств в мозг.

 

Нейрон в первичной нейрональной культуре, полученной из мозга плодовой мушки, ярко светится благодаря ORMOSIL - наночастицам, имеющим хорошие перспективы в качестве средства доставки лекарств в мозг. (Фото: Shermali Gunawardena/PLoS One)

 

 

 

Наночастицы ORMOSIL проникают в мозг, тела нервных клеток и аксоны нейронов, не вызывая их гибели и не нарушая нормальные нервные процессы. Ученые представили доказательства того, что они биосовместимы и могут эффективно использоваться в живых организмах в течение длительного периода времени. Наночастицы ORMOSIL не токсичны для развивающегося организма и не нарушают каких-либо важных клеточных функций.

Это первая работа, в которой тщательно исследована биосовместимость этого класса наночастиц на протяжении всего развития организма, а также в нервных клетках, что является убедительным основанием для их дальнейшего использования в организме человека.

Исследование опубликовано в журнале PLoS ONE


Исполнительный директор Института лазеров, фотоники и биофотоники UB Парас Н. Прасад (Paras N. Prasad), PhD, возглавлял разработку наночастиц ORMOSIL.

 

Исполнительный директор Института лазеров, фотоники и биофотоники UB Парас Н. Прасад (Paras N. Prasad), PhD, возглавлял разработку наночастиц ORMOSIL. (Фото: buffalo.edu)

 

 

 

ORMOSIL – уникальная разновидность наночастиц, созданная исследовательской группой во главе с Парасом Н. Прасадом (Paras N. Prasad), исполнительным директором Института лазеров, фотоники и биофотоники (Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics UB). Каждая наночастица является транспортным средством, которое ученые могут отправить к различным частям организма человека, заполнив имеющиеся в частице полости полезными химическими соединениями или геннотерапевтическими агентами, высвобождающимися под воздействием света.

Научный сотрудник Института лазеров, фотоники и биофотоники доктор Шермали Гунавардена (Shermali Gunawardena), доцент кафедры биологических наук UB, заинтересована в использовании наночастиц ORMOSIL для изучения процессов, происходящих в нейронах, нарушение которых может быть связано с нейродегенеративными заболеваниями, включая болезнь Альцгеймера.

«Мы видели, что после поедания этих наночастиц личинками дрозофил, ORMOSIL в основном направлялся в кишечник и кожу. Но со временем, у взрослых мух, его можно было видеть в мозге. Это удивительные результаты, потому что наночастицы не оказывает каких-либо токсических эффектов на организм в целом или на нервные клетки», - говорит д-р Гунавардена.


Научный сотрудник Университета Буффало Шермали Гунавардена (Shermali Gunawardena), PhD, рассчитывает использовать наночастицы ORMOSIL для доставки лекарственных препаратов в нейроны головного мозга.

 

Научный сотрудник Университета Буффало Шермали Гунавардена (Shermali Gunawardena), PhD, рассчитывает использовать наночастицы ORMOSIL для доставки лекарственных препаратов в нейроны головного мозга. (Фото: buffalo.edu)

 

 

 

Доктор Гунавардена является экспертом в области аксонального транспорта. Аксональный транспорт включает в себя движение моторных белков вдоль нитевидных аксонов нейронов. Эти молекулярные моторы – кинезины и динеины – переносят «грузы», в том числе жизненно важные белки, между синапсами и телом нервной клетки.

Одной из возможных проблем в этой нейронной системе является аксональная блокада, напоминающая дорожную пробку, но только в нейронах, образующаяся в результате агрегации определенных белков.

Ученые не знают, вносят ли такие блокады вклад в развитие заболеваний, например, болезни Альцгеймера или болезни Паркинсона, для которых характерны необычные скопления белков, называемые амилоидными бляшками и тельцами Леви. Но белок-предшественник амилоида (amyloid precursor protein, АРР), вовлеченный в развитие болезни Альцгеймера, как показано, играет определенную роль в аксональном транспорте, и, если блокада аксонов действительно является ранним индикатором нейродегенерации, наблюдаемой при болезни Альцгеймера, ее устранение может помочь предотвратить заболевание или отсрочить его начало.


Движение комплекса APP-YFP (amyloid precursor protein - yellow fluorescent protein) по аксону нервной клетки личинки дрозофилы.

Движение комплекса APP-YFP (amyloid precursor protein - yellow fluorescent protein) по аксону нервной клетки личинки дрозофилы. (Movie: buffalo.edu)


Движение APP-YFP по аксону личинки мухи  нарушено экспрессией патогенных polyQ-белков.

Движение APP-YFP по аксону личинки мухи нарушено экспрессией патогенных polyQ-белков. (Movie: buffalo.edu)


Вот где на помощь могут прийти наночастицы ORMOSIL: доктор Гунавардена надеется использовать эти наночастицы для целевой доставки препаратов к белковым «пробкам» в аксонах, чтобы разрушить эти скопления.

До возможного успеха еще очень далеко. Но потенциальная выгода огромна. Доктор Гунавардена считает свое исследование предприятием с «высокой степенью риска», но и награда за него может оказаться немалой.

В ближайших планах ученых – найти способ связать ORMOSIL с моторными белками, ведь сами по себе наночастицы не могут перемещаться вдоль аксонов.

 

 

По материалам

In the Brain, "ORMOSIL" Nanoparticles Hold Promise as a Potential Vehicle for Drug Delivery

 

Статья Organically Modified Silica Nanoparticles Are Biocompatible and Can Be Targeted to Neurons In Vivo

 

© «Наночастицы ORMOSIL – перспективное средство доставки лекарств в мозг». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.

 

 

Еще о работе доктора Параса Прасада

Как умирают клетки? Биофотонный метод демонстрирует динамику апоптоза в режиме реального времени и в живом цвете

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday247
mod_vvisit_counterYesterday851
mod_vvisit_counterThis week247
mod_vvisit_counterLast week4585
mod_vvisit_counterThis month17322
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days4000704

We have: 21 guests, 3 bots online
Your IP: 54.156.76.187
 , 
Today: Май 27, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.