Peneliti dari Nano Machine Center di California NanoSystems Institute di UCLA telah mengembangkan jenis baru dari mesinnano yang dapat menangkap dan menyimpan obat antikanker di dalam pori-pori dan membebaskan mereka menjadi sel kanker sebagai respon terhadap cahaya.
Dikenal sebagai "nanoimpeller," adalah perangkat bertenaga cahaya nano pertama yang beroperasi di dalam sel hidup, pembangunan yang memiliki implikasi yang kuat untuk pengobatan kanker.
Peneliti UCLA melaporkan sintesis dan pengoperasian nanopartikel yang mengandung nanoimpellers yang dapat memberikan obat antikanker 31 Maret dalam edisi online jurnal nanosains Kecil.
Penelitian ini dilakukan bersama oleh Jeffrey Zink, UCLA profesor kimia dan biokimia, dan Fuyu Tamanoi, UCLA profesor mikrobiologi, imunologi dan genetika molekuler dan direktur transduksi sinyal dan program terapi di UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center. Tamanoi dan Zink adalah dua dari co-direktur untuk Pusat Mesin Nano untuk Pengiriman Target dan On-Demand Rilis di California Institute NanoSystems.
Sistem nano dirancang untuk molekul menjebak dan melepaskan dari pori-pori dalam menanggapi stimulus telah menjadi subjek penyelidikan intensif, sebagian besar untuk aplikasi potensi mereka dalam pemberian obat tepat. Nanomaterials cocok untuk jenis operasi ini harus terdiri dari kedua wadah yang tepat dan komponen foto-diaktifkan bergerak.
Untuk mencapai hal ini, para peneliti UCLA digunakan nanopartikel silika dilapisi mesopori dan interior dari pori-pori dengan azobenzene, suatu bahan kimia yang dapat berosilasi antara dua konformasi yang berbeda setelah terpapar cahaya. Pengoperasian nanoimpeller itu ditunjukkan menggunakan berbagai sel kanker manusia, termasuk usus dan sel-sel kanker pankreas. Nanopartikel diberikan kepada sel-sel kanker manusia in vitro dan diambil dalam gelap. Ketika cahaya diarahkan pada partikel, mekanisme nanoimpeller mengambil efek dan merilis isinya.
Pori-pori partikel dapat diisi dengan molekul kargo, seperti pewarna atau obat antikanker. Dalam respon terhadap paparan cahaya, gerakan mengibaskan terjadi, menyebabkan molekul kargo untuk melarikan diri dari pori-pori dan menyerang sel. Gambar mikroskopis confocal menunjukkan bahwa operasi impeler dapat diatur tepat dengan intensitas cahaya, waktu eksitasi dan panjang gelombang tertentu.
"Kami mengembangkan mekanisme yang melepaskan molekul kecil dalam lingkungan berair dan biologis selama paparan cahaya," kata Zink. "Para nanomachines diposisikan dalam molekul-ukuran pori-pori dalam partikel berbentuk bola dan fungsi di lingkungan berair dan biologis."