(Phys.org)—Een overzichtsartikel van UCD-onderzoekers waarin wordt beschreven hoe nanodeeltjes een mantel van moleculen in het menselijk lichaam kunnen verzamelen, staat op de voorkant van Natuur Nanotechnologie .

Het concept zal verregaande implicaties hebben voor nanogeneeskunde, waaronder verbeterde medicijnafgifte en het vermogen om ziekte eerder te diagnosticeren, en de veilige regulering van nanotechnologie.

Nanodeeltjes hebben afmetingen van minder dan 100 nanometer. Ze zijn van wetenschappelijk belang omdat materialen op deze schaal op een geheel nieuwe manier omgaan met cellen en organismen, legt hoofdauteur van het artikel, professor Kenneth Dawson, uit, Directeur van het Center for NanoBioInteractions aan het University College Dublin.

"Dat kan goed zijn - je kunt allerlei nieuwe dingen doen met nanodeeltjes. Je kunt biologische barrières passeren die je normaal niet zou kunnen passeren, en nanodeeltjes af te leveren in organen waar je normaal gesproken geen toegang toe had, " hij zegt.

"Maar om diezelfde reden pakken we ook de veiligheidsvraag aan, omdat deeltjes zich in hoge concentraties kunnen ophopen in weefsels waar ze normaal niet zouden komen."
Dit begrip zal de veilige implementatie van nanotechnologie ondersteunen, evenals de effectieve toepassing ervan bij medicijnafgifte en therapieën, hij voegt toe.

Professor Dawson en collega's van University College Dublin hebben belangrijke inzichten gegeven in wat er gebeurt als een 'kaal' nanodeeltje in een nieuwe omgeving terechtkomt, of het nu een levend organisme is of een milieu zoals een rivier. Ze hebben aangetoond dat nanodeeltjes moleculen naar beneden trekken of adsorberen op hun oppervlak om een ​​mantel te vormen die bekend staat als een corona, en het is deze corona van eiwitten en vetten die uiteindelijk een interactie aangaat met het lichaam in plaats van met het materiaal van de nanodeeltjes zelf.

"Nanodeeltjes omhullen zichzelf op heel andere manieren dan eerdere grotere deeltjes of medicijnmoleculen, wat betekent dat ze bijna het volledige scala aan biologische activiteiten kunnen verwerven die eiwitten kunnen, ", zegt professor Dawson. "[En] alles wat op het nanodeeltje wordt geadsorbeerd, wordt het adreslabel, en dat beïnvloedt hoe het nanodeeltje in het lichaam gaat functioneren."

Er zijn ook aanwijzingen dat als een nanodeeltje door verschillende delen van het lichaam beweegt, het een 'corona-herinnering' kan behouden van waar het is geweest, en dat zou van invloed kunnen zijn op hoe nanodeeltjes zich in verschillende organen verspreiden.

Professor Dawson en zijn team bij UCD hebben tools ontwikkeld om de lappendeken van moleculen waaruit de corona bestaat onder verschillende experimentele omstandigheden te analyseren.
"Veel briljante jonge collega's zijn betrokken geweest bij het bouwen van dit verhaal, en het is een genoegen om te zien dat ze ook erkenning krijgen, " hij zegt.

"We hebben een lange weg afgelegd sinds de begindagen toen deze ideeën de meeste wetenschappers in nanotechnologie onbekend leken. Het concept is nu volwassen geworden:het is nu het algemeen aanvaarde paradigma in de onderzoeksgemeenschap. Nu weten we waar we naartoe gaan. Het is tijd om te kijken of we een aantal van de belemmeringen voor het maken van praktische vooruitgang kunnen overwinnen."