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Il nuovo nanosponge elimina sicuro le tossine pericolose da circolazione sanguigna

Gli ingegneri all'università di California, San Diego hanno inventato “un nanosponge„ capace sicuro di eliminazione della classe vasta di tossine pericolose dalla circolazione sanguigna - compreso le tossine prodotte da MRSA, da Escherichia coli, dai serpenti tossici e dagli api. Questi nanosponges, che finora sono stati studiati in mouse, possono neutralizzare “la poro-formazione delle tossine,„ che distruggono le celle colpendo forano in loro membrane cellulari. A differenza di altre piattaforme dell'antitossina che devono essere la dogana ha sintetizzato per il tipo determinato della tossina, i nanosponges può assorbire le tossine diformazione differenti indipendentemente dalle loro strutture molecolari. In uno studio contro la tossina dell'alfa-emolisina da MRSA, pre--innoculation con i nanosponges ha permesso a 89 per cento dei mouse di sopravvivere alle dosi letali.

L'amministrazione dei nanosponges dopo la dose letale piombo ad una sopravvivenza di 44 per cento.

Il gruppo, piombo dai nanoengineers al banco di Uc San Diego Jacobs di assistenza tecnica, ha pubblicato i risultati in nanotecnologia della natura 14 aprile.

“Questo è un nuovo modo eliminare le tossine dalla circolazione sanguigna,„ ha detto Liangfang Zhang, un professore nanoengineering al banco di Uc San Diego Jacobs di assistenza tecnica ed all'autore senior sullo studio. “Invece di creazione dei trattamenti specifici per le diverse tossine, stiamo sviluppando una piattaforma che può neutralizzare le tossine causate da una vasta gamma di agenti patogeni, compreso MRSA ed altri batteri resistenti agli antibiotici,„ abbiamo detto Zhang. Il lavoro potrebbe anche piombo alle terapie non specie specifiche per i morsi e gli aculei del serpente velenoso, che lo avrebbero fatto più probabilmente che i fornitori di cure mediche o le persone a rischio avranno trattamenti di salvataggio disponibili quando li hanno bisogno di più.

I ricercatori stanno mirando a tradurre questo lavoro in terapie approvate. “Una delle prime applicazioni che stiamo tendendo a sarebbe un trattamento di anti-virulenza per MRSA. Ecco perché abbiamo studiato una delle tossine più virulente da MRSA nei nostri esperimenti,„ ha detto “Jack„ Che-Ming Hu, il primo autore sul documento. Hu, ora un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Zhang, utile il suo Ph.D. in bioingegneria da Uc San Diego nel 2011.

Gli aspetti di questo lavoro saranno presentati il 18 aprile all'Expo della ricerca, alla ricerca annuale del dottorando ed all'evento della rete del banco di Uc San Diego Jacobs di assistenza tecnica.

Nanosponges come esche

Per eludere il sistema immunitario e per rimanere nella circolazione nella circolazione sanguigna, i nanosponges sono avvolti in membrane di globulo rosso. Questo globulo rosso che maschera la tecnologia è stato sviluppato nel laboratorio di Liangfang Zhang a Uc San Diego. I ricercatori precedentemente hanno dimostrato che le nanoparticelle travestite come globuli rossi potrebbero essere usate per consegnare le droghe di Cancro-combattimento direttamente ad un tumore. Zhang egualmente ha una nomina della facoltà al centro del Cancro di Uc San Diego Moores.

I globuli rossi sono uno degli obiettivi primari delle tossine diformazione. Quando un gruppo di tossine tutto perfora la stessa cella, formante un poro, gli ioni incontrollati si precipitano dentro e la cella muore.

I nanosponges assomigliano ai globuli rossi e quindi al servire come esche del globulo rosso che raccolgono le tossine. I nanosponges assorbono le tossine offensive e le deviano a partire dai loro obiettivi cellulari. I nanosponges hanno avuti un'emivita di 40 ore negli esperimenti dei ricercatori in mouse. Finalmente il fegato ha metabolizzato sicuro sia i nanosponges che le tossine sequestrate, con il fegato che non incorre in danno distinguibile.

Ogni nanosponge ha un diametro di circa 85 nanometri ed è fatto di una memoria biocompatibile del polimero avvolta nei segmenti delle membrane di globuli rossi.

Il gruppo di Zhang separa i globuli rossi da un piccolo campione di sangue facendo uso di una centrifuga e poi mette le celle in una soluzione che le induce a gonfiare e scoppiare, rilasciante l'emoglobina e lasciante le interfacce di RBC dietro. Le interfacce sono poi miste con le nanoparticelle a forma di palla fino a ricoprirle essi di membrana di globulo rosso.

Appena una membrana di globulo rosso può fare migliaia dei nanosponges, che sono 3.000 volte più piccoli di un globulo rosso. Con un d'una sola dose, questo esercito dei nanosponges sommerge la circolazione sanguigna, oltrepassante i globuli rossi ed intercettante le tossine.

Sulla base degli esperimenti in provetta, il numero delle tossine che ogni nanosponge potrebbe assorbire dipeso dalla tossina. Per esempio, la tossina dell'alfa-emolisina circa 85 ha prodotto da MRSA, da 30 tossine dello stretpolysin-O e da 850 monomoers di melittin, che fa parte del veleno dell'ape.

In mouse, amministrare i nanosponges e la tossina dell'alfa-emolisina alla a tossina--nanospong'al rapporto del 70:1 ha neutralizzato simultaneamente le tossine e non ha causato danno distinguibile.

Un punto seguente, i ricercatori dicono, è di perseguire i test clinici.