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Bioapplications delle nanoparticelle: un'intervista con Dott. Catherine Berry, università di Glasgow

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Che cosa sono le similarità e le differenze fra magnetico, oro ed il quantum punteggiano le nanoparticelle?

Queste particelle tutte sono classificate come particelle inorganiche, che possono tutti essere utilizzate nelle applicazioni biomediche. Differiscono in termini di loro materiale inerente e graduano i beni fisiochimici dipendenti, beni secondo la misura per esempio, i loro ottici e magnetici.

Che cosa sono i bioapplications principali che le nanoparticelle sono usate per?

Sappiamo che le nanoparticelle di meno che diverse centinaia nanometro possono entrare facilmente nelle celle (con meno di 50 nanometro che entrano nella maggior parte delle celle), mentre quelli sotto 20 nanometro possono muoversi tramite i vasi sanguigni e pervadere il tessuto adiacente ed egualmente attraversano la barriera ematomeningea.

Facendo uso di questa conoscenza, la nanotecnologia ora ha raggiunto la fase con cui possiamo creare e progettare le nanoparticelle per uso in biomedicina, in particolare i sistemi diagnostici (rappresentazione) e la consegna terapeutica (per esempio consegna gene/della droga).

Che cosa sono le considerazioni chiave quando progetta un coniugato del nanoparticella-peptide per mirare ad un tipo delle cellule?

Nel progettare le nanoparticelle per gli scopi biomedici, la particella deve essere inerte, stabile in liquidi biologici e facile a functionalise.

Se state studiando la possibilità di mirare ad una cella specifica o il tessuto digita dentro l'organismo, dovete riflettere facendo uso di un legante o di un coniugato della particella, che riconosceranno un ricevitore su quelle superficie e legatura delle cellule a.

I chimici corrente stanno sviluppando le tecniche eccellenti per fissare i coniugati multipli sulla superficie della particella, che permette questo approccio multifunzionale.

Come provate se il nanoparticella-peptide coniuga l'obiettivo il tipo corretto delle cellule in vitro?

Semplicemente incubando le vostre particelle con un intervallo della cella digita dentro la cultura, compreso le vostre cellule bersaglio, può contribuire a determinare l'efficacia di ottimizzazione.

L'analisi successiva dell'assorbimento della particella nelle celle verificherà se siete riuscito con la vostra ottimizzazione.

Che cosa è la differenza fra una 2D e un sistema culturale 3D? Quale riflette più esattamente in vivo la situazione?

Il 2D tradizionale, o la coltura cellulare dello strato monomolecolare è uno strumento eccellente per gli studi semplici e ci fornisce una ricchezza di informazioni per quanto riguarda le interazioni delle cellule con i materiali.

Comunque le celle nell'organismo risiedono in un ambiente dinamico 3D, con cui sintetizzano e si circondano con una matrice extracellulare (o il tessuto). Di conseguenza, le celle coltivate nei sistemi 3D riflettono meglio in vivo l'ambiente.

Potete descrivere prego il progetto che corrente state lavorando a quali fuochi sulla consegna di siRNA hanno caricato le nanoparticelle per i trattamenti della cellula tumorale?

Fa parte di più grande concessione di UE che lavora con i colleghi in Spagna, il Portogallo, la Germania e l'Italia. Il progetto è messo a fuoco sul usando le nanoparticelle dell'oro ai frammenti terapeutici della consegna di siRNA per fare tacere un gene specifico in cellule tumorali.

Il gene dell'obiettivo, c-myc, è un fattore di trascrizione che, con i sui altri ruoli, determina in avanti la proliferazione delle cellule. Il gene su-è regolamentato in cellule tumorali, permettendo che le celle proliferino e si sviluppino rapido.

Se possiamo fare tacere, o abbattere, questo gene, quindi segue che le cellule tumorali perderanno la capacità di svilupparsi.

Il progetto è riuscito molto, dopo la sintesi di nanoparticella dal Dott. Gesù de la Fuente a Saragozza (Spagna), noi ha osservato il colpo del gene in parecchie linee cellulari del caner al gene, alla proteina ed ai livelli lordi di proliferazione delle cellule, indicanti la promessa di tali strumenti di nanoparticella in terapeutica.

Come vi assicurate che il siRNA individui vicino al nucleo?

Le nanoparticelle dell'oro usate sono multifunzionali in quanto fanno parecchi fissare coniugati. Il siRNA è tiolato, in modo da può saldare direttamente alla memoria dell'oro, inoltre c'è PARITÀ (polietilene glicole) ad entrambi passiva le particelle nei media biologici e fungere da piattaforma per ulteriore collegamento coniugato.

Un coniugato ulteriore usato era peptide di tat, che è un breve amminoacido preso in prestito dal virus di HIV-1, che permette l'entrata delle cellule e la localizzazione nucleare - contribuendo ad agire essenzialmente come taxi per ferry le particelle nella cella e per individuare per avvicinarsi al nucleo (che è dove il ` intracellulare del macchinario in carica' di fare tacere è trovato).

Potreste spiegare prego l'altro progetto che corrente state lavorando a quale sta usando i campi magnetici per aumentare la consegna delle nanoparticelle magnetiche negli equivalenti del tessuto 3D?

L'uso dei campi magnetici tirare le nanoparticelle magnetiche nelle celle ora è stato usato per determinati anni ed è definito magnetofection. Usiamo ordinariamente questo metodo per aumentare la consegna delle cellule delle particelle magnetiche.

Comunque egualmente ci interessiamo alla nozione di ottimizzazione magnetica in vivo, facendo uso di un campo magnetico esterno (per esempio la trazione delle particelle magnetiche caricate droga iniettate nella circolazione sanguigna verso un sito nell'organismo che per mezzo di un magnete).

Di conseguenza, egualmente stiamo usando i campi magnetici con le colture cellulari 3D come modelli equivalenti del tessuto semplice per determinare se un campo magnetico può essere usato per contribuire a tirare le particelle nei tessuti.

Abbiamo indicato che i piccoli campi possono aumentare significativamente la profondità di penetrazione in un tessuto del `', illustrante il potenziale in vivo.

Che ulteriore ricerca pianificazione avete per i bioapplications delle nanoparticelle?

Stiamo utilizzando le nanoparticelle in molte aree differenti. Per quanto riguarda le nanoparticelle magnetiche, tecniche stabilite seguenti di magnetofection (IE. caricamento aumentato delle cellule nello strato monomolecolare), stiamo usando i campi magnetici per muovere le celle particella-caricate nelle 2D e in 3D.

Ciò permette che noi ragruppiamo le celle nei gruppi distinti, per esempio facendo uso delle cellule staminali mesenchymal (MSCs) e dei sistemi-modello mimici di sviluppo del posto adatto del MSC.

Egualmente siamo coinvolgere nel utilizzare le nanoparticelle magnetiche per gli studi del trattamento dell'ipertemia del cancro nella cultura 3D, con cui possiamo verificare il potenziale delle celle caricate della particella di essere riscaldato via l'esposizione ad un campo magnetico alternante.

Questo lavoro è basato sul fatto che le cellule tumorali sono suscettibili delle temperature sopra 40Co, in modo da se possiamo usare le particelle magnetiche come radiatori del nanoscale dentro le cellule tumorali, possiamo indurre la morte delle cellule.

Per quanto riguarda le nanoparticelle dell'oro, stiamo continuando ad esaminare il siRNA nel trattamento del cancro ed ad estendere fuori la conoscenza quanto a come ed a dove gli eventi stanno accadendo dentro la cella.

Inoltre, egualmente stiamo esaminando facenti tacere i microRNAs specifici in MSCs, che abbiamo indicato siamo critici per differenziazione, in vista di differenziazione artificialmente gestente via la consegna di nanoparticella.

Che impatto pensate le nanoparticelle avete su medicina in futuro?

Penso che le nanoparticelle abbiano grande potenziale in nanomedicine. Moltissimo questo è dovuto il functionalisation abile e sintesi che i nostri colleghi in chimica possono fare, che ci permette biologi delle cellule di usare le particelle come strumenti per mirare e gestire al comportamento delle cellule.

Già sono usati per le tecniche di rappresentazione e credo che abbiano un grande futuro in terapeutica.

Dove possono i lettori trovare più informazioni sulla vostra ricerca?

Sul nostro centro per le pagine Web di assistenza tecnica delle cellule all'università di Glasgow (http://www.gla.ac.uk/researchinstitutes/biology/research/cellengineering/#d.en.182497) o via le nostre pubblicazioni di scienza.

Circa Dott. Catherine Berry

IMMAGINE della bacca di Catherine GRANDEIl Dott. Catherine Berry è un conferenziere nell'assistenza tecnica delle cellule nell'istituto di biologia molecolare, delle cellule e di sistemi all'università di Glasgow.

Da completamento del suo Smith & dal nipote ha supportato il PhD al IRC in materiali biomedici a Londra, si è mossa verso Glasgow nel 2001 come PDRA che si concentra sull'interazione delle nanoparticelle inorganiche con le celle nei modelli della cultura 3D e dello strato monomolecolare.

Nel 2006 ha ricevuto una messa a fuoco di amicizia della società reale di Dorothy Hodgkin sulla nanoparticella magnetica e di quantum dell'oro, del punto che mira in vitro seguito dal suo lettorato nel 2012, lavorando a tempo parziale con tre piccoli bambini.

Durante questo tempo ha sviluppato i forti collegamenti accademici internazionali ed egualmente mantiene parecchi contatti nelle industrie nazionali ed internazionali.

Il Dott. Berry ha una riuscita registrazione della pubblicazione con entrambi i suoi collaboratori accademici ed industriali (la maggior parte come l'autore principale o guida del gruppo; l'H-indice analitico 22) e gode completamente dell'ambiente interdiscplinary del suo lavoro.

April Cashin-Garbutt

Written by

April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

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