Wetenschap
Krediet:Wiley
Autonome targeting en afgifte van geneesmiddelen op hun plaats van actie zijn gewenste kenmerken van nanomedische systemen. Nutsvoorzieningen, een team van Nederlandse wetenschappers heeft een nanomotor ontworpen die deze functies heeft:een antitumormiddel ingekapseld in zelfrijdende, zelf-geassembleerde stomatocyten worden door het celmembraan gedragen en in de cel afgegeven op een chemisch redoxsignaal dat het blaasjemembraan demonteert. Dit nanomedicinale systeem voor afleveren en uitpakken wordt geïntroduceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie .
Zelfrijdende nanoblaasjes zijn aantrekkelijke transportmiddelen voor medicijnen. Als ze worden gevoed door waterstofperoxide, deze blaasjes kunnen gerichte beweging opnemen in reactie op de concentratiegradiënt. Door de ideeën van zelfrijdende nanomotoren te combineren, inkapseling van medicijnen, en veroorzaakte vernietiging van de nanodrager, Daniela A. Wilson en haar team van de Radboud Universiteit, Nederland, een kunstmatig zelfrijdend blaasje hebben ontworpen, die wordt afgesloten door een blokcopolymeeromhulsel en opent om de geladen medicijnlading vrij te geven als het hogere concentraties glutathion tegenkomt, een chemisch signaal in cellen.
Glutathion is een zogenaamd redoxmolecuul, een antioxidant. In de cel, dit kleine peptide werkt als een aaseter van reactieve zuurstofsoorten; Daarnaast, het dient als een pool voor het aminozuur cysteïne. Verhoogde niveaus van glutathion worden vaak gevonden in tumorcellen. Wilson en haar team kwamen glutathion tegen in hun poging om een deuropener te vinden voor hun met drugs geladen, zelfrijdende kunstmatige blaasjes:"Het kleine glutathion kan de PEG-schaal van de nanomotor binnendringen en vervolgens de redox-responsieve disulfidebindingen afbreken [...], resulterend in splitsing van de buitenste PEG-schaal, schreven ze. Dus, bij het splitsen van disulfidebindingen, glutathion triggert de demontage van de blaasjesmembraan, en de inhoud van het blaasje, wat een medicijn kan zijn, wordt verdeeld in de doelcel.
Het materiaal van het blaasjesmembraan is een blokcopolymeer gemaakt van poly(ethyleenglycol) (PEG) en polystyreen, die beide zijn verbonden door een disulfidebinding. Tijdens de zelfmontage, een hydrofiel geneesmiddel tegen kanker kan worden ingekapseld. Vervolgens, het kunstmatige blaasje wordt omgevormd tot een komvormige stomatocyt, een blaasje met een speciale deuk of groef, door de motor toe te voegen, platina nanodeeltjes. Deze nanodeeltjeskatalysator breekt waterstofperoxide af, die typisch wordt geproduceerd door tumorcellen, stuwt de stomatocyten naar voren, bijvoorbeeld, over het celmembraan. Daar, glutathion, als het ware, drukt op de deurklink, opent het blaasje, en stopt de beweging door katalysatorvergiftiging.
Voor menselijke celculturen, de auteurs toonden internalisatie van de stomatocyt-nanomotoren aan, hun degradatie, en medicijnafgifte. Ze stellen de nano-onderzeeër voor als een aantrekkelijk concept voor toekomstige toepassingen voor medicijnafgifte.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com