Colarse espías en el núcleo de una célula

Abril 17, 2016 Admin Salud 0 13
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El uso de nanopartículas de plata envueltas en una proteína del virus del VIH que tiene una capacidad asombrosa para entrar en las células humanas, los científicos han demostrado que pueden entrar en el funcionamiento interno del núcleo y detectar señales de luz sutiles del "espía".

Por estas nano-luces sean eficaces, no sólo tienen que obtener a través de la primera línea de células de defensa - la pared celular - debe ser capaz de entrar en el núcleo.




El objetivo final es ser capaz de identificar tan pronto como sea posible cuando el material genético dentro de una célula comienza a girar anormal, dando lugar a una variedad de trastornos, en particular de cáncer.

El resultado también muestra cómo las drogas u otras cargas pueden ser suministrados directamente en el núcleo.

"Este nuevo método de entrada y determinar exactamente lo que está sucediendo en el núcleo celular tiene ventajas sobre los métodos actuales", dijo Molly Gregas, un estudiante graduado en el laboratorio de Tuan Vo-Dinh, R. Eugene y Susie E. Goodson Profesor Distinguido de Ingeniería Biomédica, profesor de química y director del Instituto de Fotónica Fitzpatrick en la Escuela Pratt de Ingeniería de la Universidad de Duke.

"La capacidad de poner estas nanopartículas en el núcleo de una célula y recopilar la información con la luz tiene implicaciones potenciales para el tratamiento selectivo de la enfermedad", dijo Gregas. "Esperamos que este enfoque también ayudará a los científicos básicos en un intento de comprender mejor lo que está sucediendo en el interior del núcleo de una célula."

Los investigadores de Duke publicaron sus resultados en una serie de documentos, que culminó en el último número de Nanomedicina, que fue publicado en línea. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.

Los investigadores acoplados diminutas partículas de plata, un metal que no es rechazada por las células y es un reflector eficiente de la luz, con una pequeña porción de la proteína del VIH responsable de su capacidad altamente eficiente para entrar en una célula y su núcleo. En este caso, los investigadores explotados sólo la capacidad del VIH en secreto defensas celulares últimos, mientras quitando su capacidad de asumir maquinaria y causar enfermedad genética de la célula.

"Esta combinación se aprovecha de la pequeñez de la nanopartícula y las 'instrucciones de entrega" de la proteína del VIH ", explicó Gregas." Una vez que podamos conseguir que las nanopartículas en el núcleo, tenemos muchas opciones. Por ejemplo, podemos proporcionar algún tipo de carga útil y luego observar sus efectos dentro del núcleo ".

Ahí es donde una técnica óptica de cuatro décadas de antigüedad conocido como Raman área mayor (SERS) entra en juego. Se usa aquí como una técnica de imagen sensible para demostrar que las nanopartículas y sus cargas han entrado con éxito en el núcleo.

Cuando la luz, por lo general de un láser, se pule en una muestra, la molécula diana vibra y dispersa la luz trasera propio y único, a menudo referida como dispersión Raman. Sin embargo, esta respuesta Raman es extremadamente débil. Cuando la molécula diana se acopla con una nanopartícula metálica, la respuesta es mucho mayor efecto Raman SERS - a menudo más de un millón de veces, dijo Vo-Dinh.

A principios de 1980, mientras que en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee, Vo-Dinh y sus colegas fueron los primeros en demostrar que SERS podría ser puesto en uso práctico para detectar sustancias químicas, incluyendo carcinógenos, los contaminantes ambientales y marcadores la enfermedad temprana. En Duke, Vo-Dinh está empujando los límites de la tecnología para la detección biomédica SERS y de imagen molecular.

"Nuestro objetivo final es desarrollar un sistema de entrega de nanoescala capaz de bajar su carga - en este caso las nanopartículas con otros agentes conectados - en una célula para mejorar la eficacia del tratamiento de drogas", dijo Vo -Dinh. "En teoría, podría 'cargar' estas nanopartículas con muchas cosas que están interesados ​​en - por ejemplo, un nanosonda por un gen del cáncer -. Y lo hacen en el núcleo de una célula Esto nos proporciona una señal de advertencia de la enfermedad en su primera etapa de la reducción de un tratamiento más eficaz y más rápido ".

Los experimentos se realizaron con células de vida actuales en el laboratorio. Nuevos experimentos se centran en el uso de este enfoque en modelos animales para determinar cómo funciona en un sistema vivo complejo.

Otros miembros del equipo de investigación en ingeniería de Duke incluyen Fei Yan, Jonathan Scaffidi, Hsin-Neng Wang y Benoit Lauly. Victoria Seewaldt del Centro Integral del Cáncer de Duke también participó en la investigación.

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