Исследователя показывали как энергия ультразвука может кратко «раскрыть дверь» в защитных наружных мембранах живущих клеток для того чтобы позволить входу снадобиь и других терапевтических молекул - и как клетки сами могут после этого быстро закрыть дверь.
Понимать этот механизм смогл выдвинуть пользу ультразвука для поставлять терапии гена, пристреливать химиотерапию и управлять снадобьями больш-молекулы которые не могут охотно двинуть через мембраны клетки.
Используя 5 различных методов микроскопии, исследователя показали что яростный сброс давления пузырей - влияние причиненное ультразвуком - создает достаточное усилие для того чтобы раскрыть отверстия в мембранах клеток ых в жидкостном средстве. Отверстия, которые закрыты клетками в деле минут, позволяют входу терапевтических молекул как больших как 50 нанометров в диаметре - более большом чем большинств протеины и подобном в размере к ДНА используемому для терапии гена.
«Отверстия сделаны механически взаимодействием с разорвавшийся пузырек,» сказал Марк Prausnitz, профессора в Школе Химического и Биомолекулярного Инджиниринга на Институте Технологии Грузии. «Пузыри осциллируют в поле и сбросе давления ультразвука, причиняя ударную волну быть выпущенным. Жидкое движение связанное с приводя к ударной волной раскрывает отверстия в мембранах клетки, которые позволяют молекулам от снаружи ввести. Клетки после этого отвечают к творению отверстий путем мобилизуя внутриклеточные vesicles для того чтобы залатать отверстия в пределах минут.»
Сделано научными работниками на Технике Грузии и Университете Emory в Атланте, исследование было сообщено в Ультразвуке журнала в Медицине и Биологии (VOL. 32, Номер 6). Работа была поддержана Национальными Институтами Здоровья (NIH) и Национальным фондом (NSF).
Ультразвук такой же тип энергии уже широко используемый для диагностического воображения. Поставка Снадобья использует уровни более высокой силы и различные частоты, и пузыри могут быть введены для того чтобы увеличить влияние.
Поставка снадобья Ультразвука смогла быть в частности привлекательна для терапии гена, которая успешно использовала вирусы для того чтобы ввести генетический материал в клетки - но с побочными эффектами. Она смогла также быть использована для более пристреливать поставки агентов химиотерапии.
«Одно из больших преимуществ ультразвука что оно неинвазивно,» Prausnitz сказало. «Вы смогли дать хемотерапевтическое снадобье по месту или повсеместно в тело, тогда фокусируете ультразвук только на зонах где туморы существуют. То увеличило бы проницаемость клетки и понимание снадобья только в пристрелнных клетках и во избежаниеTfо бы повлиять на здоровые клетки в другом месте.»
Исследователя только недавно находили что применение ультразвука может помочь двинуть снадобья в клетки путем увеличивать проницаемость мембран клетки. Было построено гипотезу, но окончательно было показано, что ультразвук увеличил проницаемость отверстиями отверстия в мембранах клетки.
Prausnitz и сотрудницы Robyn Schlicher, Harish Radhakrisha, Тимоти Tolentino, Владимир Zarnitsyn Техника Грузии и Роберт Apkarian (теперь покойница) Университета Emory установили вне для того чтобы изучить явление подробно используя линию раковых клеток простаты. Они использовали скеннирование и электронную просвечивающую микроскопию фикчированных клеток и 2 типов оптически микроскопии живущих клеток для того чтобы определить влияния ультразвука и реакции клетки.
За демонстрировать что отверстия ультразвука пробитые в мембранах клетки, исследователя также изучили механизм которым клетки ремонтируют отверстия. После выдержки ультразвука, они ввели в средство клетки химикат не нормально принятый вверх клетками. Путем менять когда химикат был введен, они могли определить что большая часть из клеток отремонтировала их мембраны в пределах минут.