Pe drumul spre crearea de nanodispozitive ADN-ului

Video: a crea un ADN artificial !!!

conținut

Video: a crea un adn artificial !!!
Masqueradarea viruși pentru a atinge obiectivul
Ca nanorobots adn-ul devine invizibil pentru sistemul imunitar?
Nanodevices arata ca un virus

Nanotehnologia - o zonă relativ nouă, dar în creștere rapidă a științei care studiază cele mai mici dimensiuni ale dispozitivului și instrumente moleculare care pot manipula celule individuale și componente ale acestora.

Acum cercetătorii, copiind tactica virusului în corpul uman, a creat primele nanodispozitive, evitând distrugerea de către sistemul imunitar al pacientului.

Această realizare a fost puzzle piesă lipsă, fără de care oamenii de știință nu au putut să utilizeze pe deplin nanodispozitivelor la nivel celular.

Personalul științific al Institutului Harvard de inginerie biologica Wyss (Institutul Wyss biologic Inspirat de Inginerie) din Boston spun noile lor nanodispozitivelor ADN-ul a finalizat cu succes prima sa misiune.

În articolul său publicat în ediția de ACS Nano, cercetatorii au ajuns la concluzia că această realizare „creează o platformă pentru proiectarea de complexe, gata de a livra nanodispozitivelor ADN (nanodispozitivelor ADN)».

Aceste „nanorobots ADN-ului inteligente“ ar putea fi folosite pentru a diagnostica boli, cum ar fi cancerul, și pentru a le identifica mult mai devreme decât toate testele moderne. Ele ar putea furniza, de asemenea, molecule de droguri direct la tumorii canceroase, chiar si manipula molecule pe loc.

Masqueradarea viruși pentru a atinge obiectivul

Autorul Plumb William Shin (William Shih), profesor de chimie biologica si farmacologie moleculara la Harvard Medical School, a declarat: „Am deghizat dispozitiv funcțional de viruși pentru a depăși apărarea și a ajunge la celulele țintă.“

Cercetatorii cred ca o tehnică de mascare similară poate fi utilizată pentru a crea containere artificiale sau „protocelule“, care pot detecta toxinele in apa de baut si agenti patogeni din alimente.

ADN-ul este cel mai bine cunoscut ca transportorul cu informația genetică. Dar, cercetatorii in ultimele munca sa folosit ADN-ul într-un rol diferit - au văzut într-o moleculă de complex și greu de mânuit materiale de construcție tridimensională. Oamenii de știință au luat câteva fragmente de ADN și le programate în pliere în formă de forma dorită, cum ar fi origami japoneze.

De fapt, oamenii de știință au folosit principiul origami pentru a crea ADN nanodispozitivelor forma foarte complexa, se apropie în structura la structura moleculară terțiară care au loc in celule.

Oamenii de știință au construit cu succes din ADN-ul nanorobots cadru. Dispozitivul de ADN rezultat se poate efectua mai multe funcții: ei „simt“ mediul din jurul lor, ei trebuie să reacționeze la anumite situații, ei sunt capabili de a iniția reacția chimică dorită, se pot muta - pentru a genera energie mecanică.

Astfel de dispozitive remarcabile nu sunt noi. De exemplu, în 2012, cercetătorii de la același Institutul Wyss a raportat stabilit pe principiul nanobotii ADN origami care gasesc celulele canceroase si sa le livreze pe instrucțiuni de auto-distrugere moleculare (celule moarte de declanșare).

De asemenea, oamenii de stiinta de la MIT (Massachusetts Institute of Technology) a vorbit despre nanofactories unice capabile la nivel molecular pentru a efectua „asamblare“ de droguri complexe, direct in tumora. Aceste fabrici produc proteine tumorale mortale, folosind energia razelor ultraviolete.

Ca nanorobots ADN-ul devine invizibil pentru sistemul imunitar?

Cu toate acestea, încă mai lipsea lucrul cel mai important - Nanobotii nu au capacitatea de a ocoli protecția sistemului imunitar, sau cel puțin să se ascundă în acel moment, până când acestea fac munca lor. Când profesorul Shin si colegii sai au injectat nanorobots in sange de soareci, celulele lor imunitar sunt rapid „digerate“ mici ajutoare.

Profesorul Shin, care, de asemenea, este un profesor de biologie de cancer la faimosul Cancer Institute Dana-Farber (Dana-Farber Cancer Institute), a fost capabil să găsească răspunsul de la natură.

Virusul se ascunde de sistemul imunitar al gazdei, folosind o „rețea de camuflaj“ speciale. Genomul viral este ascuns în spatele unui înveliș proteic solid, care este acoperit de stratul dublu superior al fosfolipide și proteine - cum ar fi cele deținute de membrana de celule vii umane.

Profesorul spune că ascunde sub stratul nanodevice lipoproteină a fost o idee minunata. Pentru a realiza acest lucru în practică, cercetătorii au concluzionat primul ADN in oktahedron nanorobotov virale (octaedru) și apoi construit în jurul membranei bistrat lipidic cu proteine incorporate.

Nanodevices arata ca un virus

Acoperită în membrană lipoproteina invenție de oameni de știință sub microscop electronic, arată exact aceleași ca și multe virusuri care conțin ADN.

Următorul pas a fost un test al carcasei.

Va ajuta robotul să înșele sistemul imunitar al gazdei?

Pentru a testa acest lucru, cercetatorii etichetat roboți de colorare și apoi injectat șoareci de laborator. Folosind tehnici imagistice avansate, oamenii de știință au observat mișcarea particulelor în corpul rozătoarelor. Dacă mascare lucrări, nanorobots ADN-ul ar trebui să fie distribuite în țesuturi și să rămână acolo pentru o lungă perioadă de timp.

Pentru comparație, au fost colorate cu particule neprotejate și introduceți-le într-un alt grup de șoareci. Acești roboți într-un timp scurt, lumina numai în zona vezicii urinare - sistemul imunitar le-a distrus, și a adus rămășițele corpului, împreună cu vopsea prin rinichi.

Cu toate acestea, nanodispozitivelor ADN protejate - este o altă poveste. plic viral ajutat să rămână invizibil pentru sistemul imunitar pentru ore. Particulele sunt distribuite prin vasele de sânge și au fost acolo suficient de mult timp pentru a efectua lucrările necesare.

Pentru a confirma succesul, cercetatorii au decis pentru a masura nivelul de doua proteine ale sistemului imunitar, care sunt responsabile pentru distrugerea corpurilor străine. La șoarecii injectați cu particule neprotejate, nivelul acestor proteine ale sistemului imunitar a fost de 100 de ori mai mare decât în primul grup. Aceasta este, Nanroboți neacoperite induse la șoareci acut răspuns imun și sistemul imunitar nu reacționează la roboți protejate.

Oamenii de știință spun că, cu o astfel de acoperire nanorobots pot face multe lucruri utile - pentru a activa sistemul imunitar pentru a lupta impotriva cancerului, suprima reactia de respingere imun la organe, livreze medicamente într-un focar de boală, și altele.

Studii de la oamenii de stiinta de la Harvard a fost sustinuta de Institutul National de Sanatate din SUA, Departamentul de stiintific Laboratorul de Cercetare al Armatei SUA și Institutul Wyss.

Să ne amintim despre un alt progres recent in domeniul nanotehnologiei medicale. În februarie 2014, oamenii de stiinta de la Universitatea Illinois din Chicago (Universitatea Illinois din Chicago) au învățat să folosească nanoparticule pentru a suprima „greșit“ celule ale sistemului imunitar de lucru. Acesta a fost un pas important către o monitorizare mai eficientă a bolilor autoimune.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit