Micellen zijn unieke biologische structuren omdat ze een verzameling moleculen zijn met eigenschappen die zowel water aantrekken als afstoten. Ze vormen zich rond andere moleculen om hen te helpen reizen en "duwen" door natte omgevingen, waardoor micellen een belangrijke factor zijn voor de cellulaire functie door het hele menselijk lichaam. Niet verrassend, hun vermogen om moleculen te transporteren heeft ervoor gezorgd dat micellen een zeer aantrekkelijk onderwerp zijn voor farmaceutische bedrijven.

Voor meer informatie over interacties tussen medicijnmoleculen en micellen, Universitair hoofddocent Megan Robertson en afgestudeerde studenten Tyler Cooksey en Tzu-Han Li van de Universiteit van Houston (UH) gebruiken neutronen in het Oak Ridge National Laboratory (ORNL) van het Department of Energy (DOE's).

De onderzoekers zeggen dat het begrijpen hoe micellen zich rond medicijnmoleculen verzamelen, zou kunnen leiden tot verbeterde methoden voor medicijnafgifte. evenals verbeteringen in producten zoals shampoos, wasmiddelen, en cosmetica, waarvoor micellen ook toepassingen hebben.

"We willen begrijpen hoe een medicijnmolecuul de assemblage van micellen kan beïnvloeden, " zei Robertson. "De grootte van de micellen en het aantal moleculen die de micellen vormen, zijn belangrijke parameters waarvan we denken dat ze zullen worden beïnvloed door de aanwezigheid van het medicijnmolecuul."

Wanneer medicatie wordt ingenomen, medicijnmoleculen komen vrij in het lichaam en reizen naar het deel van het lichaam dat behandeling nodig heeft. Het unieke vermogen van neutronen om materialen binnen te dringen zonder ze te beschadigen, evenals hun gevoeligheid voor waterstof, maakt ze een ideale sonde voor biologische studies zoals deze die realistische omgevingen en temperaturen vereisen.

Met behulp van het Biologische Small-Angle Neutron Scattering (Bio-SANS) instrument bij ORNL's High Flux Isotope Reactor (HFIR), het onderzoeksteam onderzocht de micellen en onderzocht hoe de aanwezigheid van medicijnmoleculen hun structuur en assemblage veranderde.

De UH-onderzoekers en hun medewerker, Louis Madsen, universitair hoofddocent bij Virginia Tech, gebruikte ook nucleaire magnetische resonantiespectrometrie om specifieke chemische informatie over de samenstelling van de micellen te onthullen. Dit, naast de structurele gegevens van neutronenverstrooiing, stelden hen in staat om een ​​vollediger beeld te krijgen van hoe verschillende moleculen interageren met de micellen.

"We verwachten dat als we kijken naar micellen die verschillende medicijnmoleculen bevatten, we gaan grote verschillen zien in de assemblage en de structurele parameters van deze micellen, " zei Robertson. "Als we kunnen begrijpen hoe het medicijnmolecuul de micel beïnvloedt, dan zou het mogelijk kunnen zijn om robuustere therapieën te ontwikkelen."