Nanotechnologie is de laatste jaren een groeiend onderdeel van medisch onderzoek geworden, met wetenschappers die koortsachtig werken om te zien of kleine deeltjes een revolutie teweeg kunnen brengen in de wereld van medicijnafgifte.

Maar er blijven veel vragen over hoe die deeltjes en bijbehorende medicijnen effectief naar cellen kunnen worden getransporteerd.

In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , FSU Universitair Hoofddocent Biologische Wetenschappen Steven Lenhert zet een stap voorwaarts in het begrijpen van nanodeeltjes en hoe ze het beste kunnen worden gebruikt om medicijnen af ​​te leveren.

Na het uitvoeren van een reeks experimenten, Lenhert en zijn collega's ontdekten dat het mogelijk is om de werkzaamheid te vergroten van medicijnen die via een nanodeeltje doelcellen binnendringen.

"We kunnen verbeteren hoe cellen ze opnemen en meer medicijnen krachtiger maken, ' zei Lenhert.

aanvankelijk, Lenhert en zijn collega's van de Universiteit van Toronto en het Karlsruhe Institute of Technology wilden zien wat er gebeurde toen ze siliciumnanodeeltjes inkapselden in liposomen - of kleine bolvormige zakjes van moleculen - en ze aan HeLa-cellen afleverden. een standaard kankercelmodel.

Het oorspronkelijke doel was om de toxiciteit van op silicium gebaseerde nanodeeltjes te testen en een beter begrip te krijgen van de biologische activiteit ervan.

Silicium is een niet-toxische stof en heeft bekende optische eigenschappen waardoor hun nanostructuren fluorescerend lijken onder een infraroodcamera, waar weefsel bijna transparant zou zijn. Wetenschappers geloven dat het een enorm potentieel heeft als afgiftemiddel voor medicijnen en voor medische beeldvorming.

Maar er zijn nog steeds vragen over hoe silicium zich gedraagt ​​​​op zo'n klein formaat.

"Nanodeeltjes veranderen eigenschappen naarmate ze kleiner worden, dus wetenschappers willen de biologische activiteit begrijpen, "Zei Lenhert. "Bijvoorbeeld, hoe beïnvloeden vorm en grootte de toxiciteit?"

Wetenschappers ontdekten dat 10 van de 18 soorten deeltjes, variërend van 1,5 nanometer tot 6 nanometer, waren significant giftiger dan ruwe mengsels van het materiaal.

Aanvankelijk, wetenschappers dachten dat dit een tegenslag zou kunnen zijn, maar toen ontdekten ze de reden voor de toxiciteitsniveaus. De meer toxische fragmenten hadden ook een verhoogde cellulaire opname. Die informatie is op de lange termijn waardevoller, Lenhert zei, omdat het betekent dat ze mogelijk nanodeeltjes kunnen veranderen om de potentie van een bepaald therapeutisch middel te vergroten.

Het werk maakt ook de weg vrij voor onderzoekers om bibliotheken van nanodeeltjes te screenen om te zien hoe cellen reageren.

"Dit is een essentiële stap in de richting van de ontdekking van nieuwe op nanotechnologie gebaseerde therapieën, "Zei Lenhert. "Er is hier een groot potentieel voor nieuwe therapieën, maar we moeten eerst alles kunnen testen."