science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanoscopische kooien voor grote toepassingen

Kooien op nanoschaal genaamd SAGE's. Krediet:Richard Sessions, Thom Sharp en Jordan Fletcher

(Phys.org) —Wetenschappers hebben een nieuw type nanodeeltje ontwikkeld met mogelijke toepassingen in de chemie, biologie en geneeskunde. De bevindingen, gepubliceerd in Wetenschap en geleid door een multidisciplinair team van onderzoekers van de Universiteit van Bristol, kunnen mogelijk worden gebruikt om bioactieve moleculen af ​​te leveren, zoals medicijnen, naar cellen en uiteindelijk zieke weefsels in het lichaam.

Het onderzoek, onder leiding van professor Dek Woolfson van de Schools of Chemistry and Biochemistry van de universiteit, beschrijft hoe kleine eiwitmoleculen, bekend als peptiden, kan helemaal opnieuw worden ontworpen om een ​​toolkit te leveren voor het construeren van meer complexe structuren en materialen. Dit maakt deel uit van een opkomende wereldwijde inspanning om biologische systemen voorspelbaarder en betrouwbaarder te ontwikkelen, bekend als synthetische biologie.

In het nieuwe werk het Bristol-team heeft onderdelen uit de toolkit gebruikt om grotere hexagonale eiwitassemblages te maken, die zich vervolgens aan elkaar plakken om eiwitvellen te maken, die lijkt op het patroon van zeshoeken in kippengaas. nieuwsgierig, de eiwitvellen vouwen zich dan op zichzelf en sluiten zich om holle bollen te vormen (zie afbeelding).

Deze bollen hebben een doorsnee van 100 nm - wat overeenkomt met ongeveer een honderdste van de breedte van een mensenhaar - ze zijn slechts één laag moleculen dik, en ze hebben openingen van nanometerformaat op hun oppervlak. Het zijn in feite kooien op nanoschaal, die het team SAGE's noemt. Deze hebben een aantal mogelijke praktische toepassingen. Bijvoorbeeld, het team zal ideeën nastreven zoals het gebruik van de SAGE's als basis voor nieuwe vaccins; om bioactieve moleculen af ​​te leveren, zoals medicijnen, aan cellen en uiteindelijk zieke weefsels in het lichaam; en om enzymmoleculen te concentreren om chemische reacties efficiënter en controleerbaarder uit te voeren.

Professor Woolfson zei:"We zijn enorm enthousiast over dit nieuwe werk. het was leuk om een ​​echt getalenteerd team van over de hele universiteit samen te brengen om het onderzoek te doen. Ook, we kijken er erg naar uit om mogelijke toepassingen van de SAGE's te ontwikkelen. Voor deze, we gaan het team uitbreiden en nieuwe gebieden in de geneeskunde en synthetische biologie verkennen. Het zal een uitdaging zijn om dit te doen, maar buitengewoon interessant en hopelijk lonend."