GuruHealthInfo.com

Na poti k ustvarjanju nanonaprav DNK

Video: ustvariti umetno DNK !!!

Nanotehnologija - relativno nova, vendar hitro rastoče področje znanosti, ki se ukvarja z najmanjše velikosti naprav in molekularnih orodij, ki lahko manipulirajo posamezne celice in njihove sestavne dele.

Sedaj raziskovalci, kopiranje taktike virusa v človeškem telesu, ki je nastala prva nanonaprav, izogibanje uničenje imunski sistem bolnika.

Ta dosežek je bil manjkajoči kos sestavljanke, brez katerega znanstveniki niso mogli v celoti izkoristiti nanonaprav na celičnem nivoju.

Znanstveno osebje Harvard inštituta za biološke inženiring Wyss (Wyss Inštitut za biološko Navdih Engineering) v Bostonu pravijo njihovi novi DNK nanonaprav uspešno zaključila svojo prvo misijo.

V svojem članku, objavljenem v številki ACS Nano, so raziskovalci prepričani, da je ta dosežek "ustvarja platformo za oblikovanje kompleksa, pripravljen za zagotavljanje DNK nanonaprav (DNA nanonaprav)».

Ti "pametni DNA nanorobots" se lahko uporablja za diagnosticiranje bolezni, kot so rak, in da jih prepozna veliko prej, kot vse sodobne preskuse. Lahko bi tudi pripomogli molekule drog neposredno rakavi tumor, in celo manipulirati molekule na kraju samem.

Maškarada virusi za dosego cilja

Vodilni avtor William Shin (William Shih), učitelj biokemijo in molekularno farmakologijo na Harvard Medical School, je dejal: "prikrito smo funkcionalno napravo za viruse za premagovanje obrambo in priti do ciljne celice."

Raziskovalci verjamejo, da se podobna maskirni tehniko lahko uporablja za ustvarjanje umetne posode ali "protocells", ki lahko zaznajo toksine v pitno vodo in patogenov v živilih.

DNK je najbolj znan kot transporter z genetsko informacijo. Toda raziskovalci v svojem najnovejšem delu uporablja DNA v drugačni vlogi - so videli v kompleksu in toge molekule tridimenzionalno gradbenega materiala. Znanstveniki so nekaj fragmentov DNA in jih je programirana v zložljivo v obliko želene oblike, kot so japonski origami.

Pravzaprav so znanstveniki uporabili načelo origami ustvariti DNA nanonaprav zelo zapletena oblika, približuje v strukturi s terciarno molekularno strukturo, ki se pojavijo v celicah.

Znanstveniki so uspešno zgradili iz DNK nanorobots okvirja. Nastali naprava DNK lahko opravlja več funkcij: oni "občutek" okolje okoli njih, se morajo odzvati na določene situacije, ki jih lahko sproži želeno kemijsko reakcijo, ki jih lahko premaknete - za pridobivanje mehanske energije.

Take izjemne naprave niso novi. Na primer, v letu 2012, so raziskovalci iz istega inštituta Wyss poročali ustanovljena na načelu origami nanobots DNK, da najdejo rakave celice in jih dostaviti na molekularnih navodila samouničenje (smrti sprožilec celic).

Tudi znanstveniki iz MIT (Massachusetts Institute of Technology) je govoril o edinstvenih nanofactories ki lahko na molekularni ravni za izvajanje "montažo" kompleksnih zdravil, neposredno v tumor. Te tovarne proizvajajo smrtonosno tumorske proteinov, z energijo ultravijoličnih žarkov.

Kot DNK nanorobots postanejo nevidni za imunski sistem?

Kljub temu pa še vedno manjkalo glavna stvar - da nanobots nimajo možnosti, da se izognejo zaščito imunskega sistema, ali vsaj skriti v tem času, dokler ne bo njihovo delo. Ko profesor Shin in njegovi kolegi vbrizga nanorobots v krvni obtok miši, njihove imunske celice so hitro "prebavi" pomočnike.




Profesor Shin, ki je tudi profesor biologije raka na znameniti Cancer Institute Dana-Farber (Dana-Farber Cancer Institute), je uspelo najti odgovora narave.

Virus skriva od imunskega sistema gostitelja, s posebno "maskirno mrežo". Virusnega genoma se skriva trdne proteinski ovojnici, ki je zajeta v zgornjem dvojne plasti fosfolipidov in beljakovin - kot da ga membrano živih človeških celic imela.

Profesor pravi, da je koža pod nanodevice lipoproteinov plasti čudovita ideja. Da bi to dosegla v praksi, so raziskovalci prepričani, prvo DNA v virusno nanorobotov oktahedron (oktaeder) in nato zgradili okoli lipidno dvoplastno membrano z vgrajenimi beljakovin.

Nanonaprav izgleda kot virus

Prevlečen membrana Lipoproteinski izum znanstveniki pod elektronskim mikroskopom, če popolnoma enake toliko virusov, ki vsebuje DNA.

Naslednji korak je preizkus lupine.

Bo to pomagalo robota zavajati imunski sistem gostitelja?

Za ta poskus, raziskovalci označili roboti barvanje in nato injiciramo laboratorijske miši. Z uporabo napredne tehnike slikanja, so znanstveniki opazili gibanje delcev v telesu glodalcev. Če maskiranje dela, je treba DNK nanorobots se porazdeli v tkiva in tam ostanejo za dolgo časa.

Za primerjavo smo jih obarvali z nezaščitenimi delcev, in jih vnese v drugo skupino miši. Ti roboti v kratkem času svetloba samo na področju mehurja - imunski sistem jih uniči, in združil ostanke telesa z barvilom skozi ledvice.

Vendar pa je zaščitena DNK nanonaprav - je druga zgodba. Virusna ovojnica jim pomagali, da ostanejo nevidni imunskega sistema ur. Delci so porazdeljeni po žilah in je bilo tam dovolj dolgo za izvedbo potrebnega dela.

Da bi potrdili svoj uspeh, raziskovalci odločili, da merjenje ravni dveh proteinov imunskega sistema, ki so odgovorni za uničenje tujkov. Pri miših vbrizgali nezaščiten delcu, je raven teh imunskih proteinov 100-krat večja kot v prvi skupini. To pomeni, da nanorobots neprevlečenih inducirane v miši akutno imunskega odziva in imunski sistem ne odziva na zaščitenim roboti.

Znanstveniki pravijo, da lahko nanorobots s tako prevleko narediti veliko uporabnih stvari - za aktivacijo imunskega sistema za boj proti raku, zaviranje imunskega zavrnitve reakcijo pri organih, ponujanje droge v leglo bolezni, in drugi.

Študije na harvardski znanstveniki, je bila podprta z ameriškega Nacionalnega inštituta za zdravje, ministrstva za Znanstvenoraziskovalnega laboratorija ameriške vojske in inštituta Wyss.

Spomnimo se o tem še nedavno preboj v medicinski nanotehnologiji. Februarja 2014 so znanstveniki iz University of Illinois v Chicagu (University of Illinois v Chicagu), se naučili uporabljati nanodelcev za zatiranje "narobe" delovne imunske celice. To je pomemben korak k učinkovitejšemu spremljanju avtoimunskih bolezni.
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný