细胞药物输送由内而外

交付一个剂量的化疗药物到特定的癌细胞没有副作用的风险健康细胞可能有一天可能由于纳米药物输送系统被研究人员探索美国能源部的艾姆斯实验室。

使用小叫介孔二氧化硅粒子团簇进行活细胞内药物,艾姆斯实验室化学家维克多林正在研究不同的方法来控制粒子是否提供其药品有效载荷。

“首先,直径只有200纳米团簇,大小的病毒,所以他们不会体内引发免疫反应,”林说。“他们也不会引起排斥的,所以他们很容易被细胞吸收。”

但这是团簇的结构,使药物传输成为可能。球体有成千上万的平行通道运行完全通过他们。通过毛细管作用,球体可以吸收分子的药物。

当通道,通道的两端密封内药物安全“封顶”。一旦帽,团簇是“洗”把毒品从外表面。

材料用于结束端点的类型,它们是如何在地方举行,他们是如何发布的焦点是林的工作。帽子可以树枝状分子,生物可降解聚合物,基因,蛋白质,金属纳米粒子,或半导体纳米晶体(量子点),由化学键在地方举行。

一旦团簇在靶细胞内,一个触发器用于流行的帽子和释放药物。

“我们正在研究两个级别的控制,”林说的触发机制。“一个水平是细胞控制释放,另一个是控制外部发布。”

林解释说,化学键拿着帽子在可以改造unphased化学物质存在于正常细胞。然而,在癌细胞这些化学物质,如抗氧化剂,出现在更高浓度和将打破债券帽和释放药物。

这样,只能针对癌细胞与强大的化疗药物如紫杉醇或阿霉素,而正常细胞内的团簇仍将限制,因此不会引起不必要的副作用通过破坏健康的细胞。

实现外部控制,林用氧化铁纳米颗粒帽可以被一个磁场。林在一个简单的示范的原则,把冰箱磁铁液体玻璃小瓶包含人类宫颈癌细胞体外生长包含与氧化铁粒子团簇封顶。细胞缓慢和集群迁移到旁边的小瓶的磁铁。

“通过使用一个强大的磁铁,我们可以首先集中团簇在一个特定的点,如肿瘤部位,然后用磁场把帽和释放药物,”林说。“使用磁性触发的优势而不是紫外线引发的深度是没有限制组织我们能够探测…认为MRI的。”

细胞间药物输送的可能性之外,团簇可能提供的关键研究细胞内进行。目前,科学家很难引入化学或基因进入细胞而不破坏细胞或引起的连锁反应的事件不能被跟踪。

“与当前基因治疗,基因可以开关的开启和关闭,但你不知道如果你是影响细胞的其他部分和过程,”林说。“你可能会得到一个植物细胞产生一定的所需产品,但收益率可能会显著下降。”

通过使用外部控制团簇,林解释说,它可能会按顺序释放基因,细胞内化学标记和其他材料,以跟踪发生了什么和什么具体发生变化。这一阶段林的研究关系到一个更大的植物代谢组学在艾姆斯实验室项目。