Pesquisadores do Centro Máquina Nano na NanoSystems California Institute da UCLA desenvolveram um novo tipo de nanomáquina que pode capturar e armazenar drogas anticâncer dentro de minúsculos poros e liberá-los em células cancerosas em resposta à luz.
Conhecido como "nanoimpeller", o dispositivo é a primeira luz-powered nanomáquina que opera dentro de uma célula viva, um desenvolvimento que tem fortes implicações para o tratamento do câncer.
Pesquisadores da UCLA relatada a síntese e operação de nanopartículas contendo nanoimpellers que podem entregar drogas anticâncer 31 de março na edição online da revista Pequenas nanociência.
O estudo foi conduzido em conjunto por Jeffrey Zink, professor da UCLA de química e bioquímica, e Tamanoi Fuyu, professor da UCLA de microbiologia, imunologia e genética molecular e diretor do programa de transdução de sinal e terapêutica do Centro de Câncer Jonsson do UCLA abrangente. Tamanoi e Zink são dois dos co-diretores do Centro Máquina Nano para entrega alvejado e Demand Release On-no NanoSystems California Institute.
Sistemas nanomecânicos projetado para moléculas armadilha e liberação de poros em resposta a um estímulo tenham sido objecto de intensa investigação, em grande parte para as suas aplicações potenciais na entrega da droga precisa. Nanomateriais adequado para este tipo de operação deve consistir de ambos recipiente apropriado e um componente foto-ativada em movimento.
Para conseguir isso, os pesquisadores utilizaram nanopartículas de UCLA sílica mesoporosa e revestido o interior dos poros com azobenzeno, um composto químico que pode oscilar entre duas conformações diferentes sobre a exposição à luz. Operação do nanoimpeller foi demonstrada usando uma variedade de células cancerosas humanas, incluindo células de cólon e câncer de pâncreas. As nanopartículas foram dadas para as células cancerosas humanas in vitro e levado até no escuro. Quando a luz foi direcionada para as partículas, o mecanismo nanoimpeller entrou em vigor e liberou o conteúdo.
Os poros das partículas podem ser carregados com moléculas de carga, tais como corantes ou drogas anticâncer. Em resposta à exposição à luz, ocorre um movimento abanando, fazendo com que as moléculas de carga para escapar dos poros e atacar a célula. Confocal imagens microscópicas mostraram que a operação do rotor pode ser regulado precisamente pela intensidade da luz, o tempo de excitação eo comprimento de onda específico.
"Nós desenvolvemos um mecanismo que libera pequenas moléculas em ambientes aquosos e biológicas durante a exposição à luz," disse Zink. "As nanomáquinas estão posicionados em molecular de tamanho dos poros dentro de partículas esféricas e função em ambientes aquosos e biológicas."