science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Sperma getest als mogelijke kandidaat voor het afleveren van kankermedicatie bij vrouwelijke patiënten

(a) Schematische illustratie van de sperma-hybride micromotor en het sperma-afgifteproces. Zwarte pijlen vertegenwoordigen de reactiekracht op de armen bij het raken van een obstakel. (b) Bovenaanzicht van de tetrapod-microstructuur met schematische spermakop (c) SEM-afbeeldingen van een reeks gedrukte tetrapod-microstructuren. (d) Simulatieresultaten die de vervorming van één enkele arm aantonen. Gele pijlen vertegenwoordigen de uitgeoefende krachten. (i) Toegepaste kracht is 128 pN van een beweeglijk, niet-gehyperactiveerd sperma. (ii) Toegepaste kracht is 450 pN van een hypergeactiveerd sperma. Krediet:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]

(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het Institute for Integrative Nanosciences in Duitsland heeft de mogelijkheid getest om zaadcellen te gebruiken om medicijnen af ​​te leveren aan kankertumoren bij vrouwelijke patiënten. In hun papier geüpload naar de preprint-server arXiv , de groep beschrijft hoe een dergelijke techniek zou kunnen werken, hun eerste testresultaten en wat ze van hun experimenten hebben geleerd.

In recente jaren, medische onderzoekers hebben zich gericht op het ontwikkelen van dragersystemen voor het afleveren van chemicaliën aan doelen in het lichaam om aandoeningen zoals kanker te behandelen, maar tot nu toe, het is traag verlopen vanwege een verscheidenheid aan problemen, zoals het lichaam dat op nutteloze manieren reageert of doelen zoals tumoren die een moeilijk front vormen. In deze nieuwe poging de onderzoekers onderzochten het idee om een ​​natuurlijke drager te gebruiken om nuttige medicijnen af ​​te leveren aan specifieke doelen - spermacellen die medicijnen afleveren die naar tumoren en andere probleemplaatsen in het vrouwelijke voortplantingsstelsel worden geleid.

Hoewel bekend is dat zaadcellen in de vagina rondzwemmen op zoek naar een eicel om te bevruchten, en in sommige gevallen, waarvan bekend is dat ze naar boven zwemmen en eieren bevruchten die zich nog in de eileider bevinden, de willekeur van hun gedrag werd te onhoudbaar geacht voor medicijnafgifte - het team wilde individuele zaadcellen kunnen sturen. Om die prestatie te volbrengen, ze lokten zaadcellen om in een heel kleine helm te zwemmen die was bedekt met ijzer dat aan zijn hoofd zou blijven plakken. Het sperma zou dan kunnen worden gestuurd met behulp van een externe magneet. De helm is ontworpen met een snelontgrendelingsmechanisme waardoor hij uit het sperma kon loskomen wanneer hij met zijn hoofd ergens tegenaan liep, zoals een tumorcel, de zaadcel de tumorcel laten binnendringen op dezelfde manier als een eicel, het medicijn afleveren. De onderzoekers ontdekten ook dat ze een zaadcel een kankermedicijn konden laten absorberen door het simpelweg te weken in een oplossing die het medicijn bevat.

De onderzoekers testten hun idee met stierensperma op een klein spoor in hun laboratorium. Ze melden dat ze de zaadcel met succes naar een gewenste locatie hebben kunnen verplaatsen, HeLa-cellen en HeLa-sferoïden - stand-ins voor tumorcellen. Ze melden ook dat de helm ervoor zorgde dat het sperma 43 procent langzamer zwom dan normaal. Hoewel de testresultaten indrukwekkend waren, er zijn veel hindernissen te overwinnen voordat een dergelijke techniek daadwerkelijk bij mensen kan worden gebruikt - eerst en vooral, het voorkomen van onbedoelde zwangerschappen. Er is ook de vraag wat er gebeurt met de achtergelaten helmen (er zouden duizenden achterblijven) en of een zaadcel in het menselijk lichaam zou kunnen worden rondgestuurd. En dan is er nog het probleem van het verkrijgen van het sperma.

Schematische weergave van op tumor gerichte medicijnafgifte door een sperma-hybride micromotor onder magnetische begeleiding met mechanische trigger voor het vrijgeven van sperma. Krediet:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]

© 2017 Fys.org