Een team van wetenschappers van het Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) van de Universiteit van Kyoto heeft een nieuwe techniek ontwikkeld met behulp van kleine goudstaafjes om pijnreceptoren te targeten.

Gouden nanostaafjes zijn kleine staafjes van 1-100 nanometer breed en lang. In vergelijking, een mensenhaar is 100, 000 nanometer breed. Het team bekleedde gouden nanostaafjes met een speciaal type eiwit dat vet in het lichaam transporteert, ook wel lipoproteïne genoemd. Hierdoor konden de nanostaafjes efficiënt binden aan zenuwcelmembranen met een pijnreceptor genaamd TRPV1 (transient receptor potential vanilloid type 1). Nabij-infrarood licht werd vervolgens toegepast op de met nanostaafjes beklede pijnreceptoren. De nanostaafjes warmden op, het activeren van de pijnreceptoren om een ​​instroom van calciumionen door het membraan mogelijk te maken. Het is bekend dat langdurige activering van TRPV1 vervolgens leidt tot hun desensibilisatie, pijnstilling brengen. belangrijk, het verwarmen van de gouden nanostaafjes maakte veilige activering van alleen de TRPV1-pijnreceptoren mogelijk, zonder het membraan waarin ze liggen aan te tasten.

Eerdere studies hadden aangetoond dat magnetische nanodeeltjes (kleine deeltjes in het nanobereik gemaakt van magnetische materialen) ook TRPV1-receptoren kunnen activeren door een magnetisch veld aan te leggen. De doelcellen in deze methode, echter, genetische modificatie nodig om het te laten werken. Het gebruik van met lipoproteïne gecoate gouden nanostaafjes vereist geen genetische modificatie van de doelcellen. Ook, de nanostaafjes bleken minstens 1, 000 keer grotere efficiëntie dan magnetische nanodeeltjes bij het genereren van warmte en bij het activeren van TRPV1-receptoren.

"De gouden nanostaafjes kunnen voor een langere periode in het lichaam worden vastgehouden, " zegt Tatsuya Murakami, de hoofdonderzoeker van dit onderzoek. "Lokale injectie van onze gouden nanostaafjes kan herhaalde en on-demand behandeling mogelijk maken voor mensen die hardnekkige pijn ervaren, omdat voorafgaande genetische manipulatie van de doelcellen niet nodig is."

De studie is gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie op 6 augustus, 2015.