science >> Wetenschap >  >> Chemie

Biovriendelijke protocellen pompen bloedvaten op

Enzym-gemedieerde stikstofoxideproductie in vasoactieve erytrocytenmembraan-omsloten coacervaat-protocellen. Krediet:Natuurchemie (2020).

Een internationaal team bestaande uit onderzoekers van de Universiteit van Bristol, en Hunan en Centraal-Zuid-universiteiten in China, hebben biocompatibele protocellen geprepareerd die stikstofmonoxidegas genereren - een bekend reagens voor bloedvatverwijding - die, wanneer ze in bloedvaten worden geplaatst, het biologische weefsel uitzetten.

In een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Natuurchemie , Professor Stephen Mann en Dr. Mei Li van Bristol's School of Chemistry, samen met universitair hoofddocent Jianbo Liu en collega's aan de Hunan University en Central South University in China, geprepareerde synthetische protocellen bedekt met fragmenten van rode bloedcellen voor gebruik als stikstofmonoxide-genererende bio-bots in bloedvaten.

Het coaten van de protocellen leidde tot verhoogde niveaus van biocompatibiliteit en langere bloedcirculatietijden. Kritisch, het team heeft een enzym gevangen in de protocellen die, in aanwezigheid van glucose, waterstofperoxide geproduceerd. Dit werd vervolgens gebruikt door hemoglobine in het protocelmembraan om het medicijnmolecuul hydroxyureum af te breken tot stikstofoxidegas.

Wanneer geplaatst in kleine stukjes bloedvaten, of geïnjecteerd in een halsslagader, de protocellen produceerden voldoende hoeveelheden stikstofmonoxide om de biochemische routes te starten die verantwoordelijk zijn voor vaatverwijding van de bloedvaten.

Hoewel in een zeer vroeg ontwikkelingsstadium, de nieuwe aanpak zou aanzienlijke voordelen kunnen hebben in de biogeneeskunde, cellulaire diagnostiek en bio-engineering.

Professor Stephen Mann, Co-directeur van het Max Planck Bristol Centre for Minimal Biology in Bristol, zei:"Dit werk zou een nieuwe horizon in protocelonderzoek kunnen openen, omdat het de mogelijkheden voor het creëren van therapeutische, celachtige objecten die direct kunnen communiceren met levende biologische weefsels."

Universitair hoofddocent Jianbo Liu van de Hunan University voegde toe:"We zijn allemaal erg enthousiast over onze proof-of-concept-studies, maar er moet nog veel werk worden verzet voordat protocellen effectief kunnen worden gebruikt als biobots in therapeutische toepassingen. potentieel lijkt enorm."