(PhysOrg.com) -- Van kleine nanosondes is aangetoond dat ze effectief zijn in het directer afleveren van kankermedicijnen aan tumorcellen - waardoor de schade aan nabijgelegen gezonde cellen wordt beperkt - en onderzoek van Purdue University heeft aangetoond dat de nanosondes de medicijnen naar de juiste celcompartimenten brengen.

Professor Joseph Irudayaraj en afgestudeerde student Jiji Chen, zowel bij de afdeling Landbouw- en Biologische Technologie, hebben ontdekt dat de nanosondes, of nanostaafjes, wanneer bedekt met het borstkankergeneesmiddel Herceptin, bereiken de endosomen van cellen, het nabootsen van de toediening van het medicijn op zichzelf. Endosomen hebben een sorteerfunctie om medicijnen en andere stoffen op de juiste locaties af te leveren.

"We hebben het vermogen aangetoond om deze nanodeeltjes in verschillende cellulaire compartimenten van levende cellen te volgen en te laten zien waar ze kwantitatief verzamelen, " zei Irudayaraj, waarvan de resultaten vroeg online in het tijdschrift werden gepubliceerd ACS Nano . "Met onze methoden kunnen we de hoeveelheden van een medicijn berekenen die nodig zijn om een ​​kankercel te behandelen, omdat we nu weten hoe deze nanodeeltjes naar verschillende delen van de cel worden gedistribueerd."

De nanosondes, die zijn ongeveer 1, 000 keer kleiner dan de diameter van een mensenhaar, zijn gemaakt van goud en magnetische deeltjes. Een MRI-machine kan de magnetische delen van de nanosondes volgen, terwijl een gevoeliger microscopieproces het goud kan detecteren.

De nanosondes werden tijdens laboratoriumtests in levende menselijke tumorcellen ingebracht. Fluorescerende markers gebruiken om organellen te differentiëren, of subeenheden van cellen, Irudayaraj's groep was in staat om het aantal nanosondes te bepalen dat zich ophoopte in de endosomen, lysosomen en membranen van die cellen.

Bij kankerbehandelingen worden vaak hoge geneesmiddelconcentraties gebruikt die gezonde cellen in de buurt van een tumor beschadigen. Terwijl Herceptin wordt aangetrokken door en hecht aan de eiwitten op het oppervlak van borstkankercellen, gezonde omringende cellen absorberen een deel van de chemotherapiemedicijnen via normale vloeistofinname.

Irudayaraj zei dat het richten op alleen tumorcellen met nanosondes minder medicijnen zou vereisen en de bijwerkingen van kankerchemotherapie zou verminderen.

"Elk nanodeeltje gedraagt ​​zich als een bezorger van een postpakket, of dosis, van het medicijn rechtstreeks naar de juiste locatie, ' zei Irudayaraj.

In de laboratoriumtests van Irudayaraj, endosomen ontvingen een groot deel van de nanostaafjes die Herceptin bevatten. lysosomen, die fungeren als afvalverzamelingseenheden in cellen en de effectiviteit van een medicijn belemmeren, kregen een lagere concentratie nanostaafjes.

Irudayaraj zei dat die percentages vergelijkbaar zijn met hoe cellen medicijnen distribueren via traditionele behandelingen.

Irudayaraj zal vervolgens proberen meerdere medicijnen aan een nanodeeltje te hechten en hun distributie in cellen te volgen. Hij wil ook de timing bepalen van het vrijkomen van een medicijn uit de nanosondes nadat het zich aan de tumorcellen heeft gehecht.

Meer informatie: Kwantitatief onderzoek van gecompartimenteerde dynamiek van ErbB2 gericht op gouden nanostaafjes in levende cellen door middel van enkelvoudige molecuulspectroscopie, Jiji Chen en Joseph Irudayaraj, ACS Nano .

Bron:Purdue University (nieuws:web)