science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Tests tonen een mooie toekomst voor gadonanobuisjes bij het volgen van stamcellen

Donkere vlekken zijn aggregaten van gadonanobuisjes (GNT's) in het cytoplasma van een mesenchymale stamcel. Tests tonen aan dat GNT's zeer effectief zijn voor het taggen en volgen van stamcellen door middel van magnetische resonantiebeeldvorming. (Credit:Lesa Tran/Rice University)

(PhysOrg.com) -- Gadonanotubes (GNT's) ontwikkeld aan de Rice University beginnen positieve resultaten te vertonen in een onderzoek dat vorig jaar werd gefinancierd door een federale stimuleringssubsidie ​​via de National Institutes of Health (NIH).

De studie heeft vastgesteld dat GNT's effectief zijn in het helpen van artsen om stamcellen door het lichaam te volgen door ze 40 keer beter te maken dan standaard contrastmiddelen die worden gebruikt bij magnetische resonantiebeeldvorming. Contrastmiddelen helpen artsen om tekenen van ziekte of schade op MR-beelden te herkennen.

Onderzoekers van Rice en het Texas Heart Institute in het St. Luke's Episcopal Hospital in Houston meldden in het tijdschrift: Biomaterialen dat mesenchymale stamcellen getrokken uit varkensbeenmerg gelabeld met GNT's gemakkelijk te zien zijn onder MRI. De techniek is veelbelovend voor het volgen van de voortgang van gelabelde cellen terwijl ze door het lichaam van een patiënt reizen.

uiteindelijk, het team hoopt dat de magnetische eigenschappen van gelabelde stamcellen artsen in staat zullen stellen ze in vivo te manipuleren en cellen naar specifieke locaties te leiden - in het hart, bijvoorbeeld - waar ze beschadigd weefsel kunnen genezen.

GNT's zijn koolstofnanobuisjes die gadolinium bevatten, een element dat veel wordt gebruikt bij het ontwerpen van contrastelementen voor gebruik in MRI. Hoewel giftig, gadolinium is gechelateerd, of chemisch gebonden, waardoor het veiliger is voor injectie in het lichaam. Maar klinische agentia zoals de op gadolinium gebaseerde Magnevist kunnen geen cellen binnendringen.

Echter, GNT's kunnen. Uitgevonden in het laboratorium van rijstchemieprofessor Lon Wilson in 2005, de nanobuisjes sekwestreren bundels gadoliniumionen, die het contrast in MRI's versterken, maar niet aan hun koolstofkooien kunnen ontsnappen. Dit maakt ze biologisch inert en veilig om cellen van binnenuit te taggen.

Het team ontdekte dat GNT's geen invloed hadden op het vermogen van de stamcellen om te differentiëren in andere soorten cellen of om zichzelf te vernieuwen, hoewel er nog steeds wordt gewerkt aan het karakteriseren van hun vermogen om zich onder verschillende omstandigheden aan celsteigers te hechten.