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Nanostructures a effectué de l'ADN préparent le terrain vers les véhicules fonctionnels de la médicament-distribution

L'étude neuve prouve que des nanostructures construits avec des molécules d'ADN peuvent être programmés pour fonctionner comme transporteurs pH-sensibles de cargaison, préparant le terrain vers les véhicules fonctionnels de la médicament-distribution.

Les chercheurs de l'université de Jyväskylä et de l'université d'Aalto en Finlande ont développé un nanostructure personnalisé d'ADN qui peut effectuer une tâche de prédéfinis dans des conditions fuselage fuselage humaines. Pour faire ainsi, l'équipe a établi un transporteur capsule capsule qui s'ouvre et se ferme selon le niveau de pH de la solution environnante. Le nanocapsule peut être charger-ou bourrer-avec un grand choix de cargaison, fermée pour la distribution et ouverte de nouveau par une augmentation subtile de pH.
Le fonctionnement du nanocapsule d'ADN est basé sur les résidus pH-sensibles d'ADN.

Pour effectuer ceci se produire, l'équipe a conçu une structure capsule capsule d'origami d'ADN functionalized avec les brins d'ADN pH-sensibles. De tels nanodesigns dynamiques d'ADN sont souvent réglés par la hydrogène-adhérence simple de deux séquences d'ADN complémentaire. Ici, moitié de la capsule a été équipée des domaines bicaténaires spécifiques d'ADN qui pourraient davantage former une helice de triple d'ADN - en d'autres termes une structure hélicoïdale consistée en trois, pas simplement deux molécules d'ADN - en fixant à un ADN monocatenaire adapté dans l'autre moitié.

'La formation triple peut se produire seulement quand le pH environnant de la solution est exact. Nous appelons ces boucles pH-sensibles « pH enclenche », parce que quand les boucles agissent l'un sur l'autre, elles fonctionnent assimilé à leurs homologues macroscopiques et verrouillent la capsule dans une condition fermée. Nous avons inclus des motifs multiples dans notre modèle de capsule pour faciliter l'ouverture/se fermer de capsule basées sur le comportement coopératif des loquets. L'ouverture de la capsule est réellement très rapide et exige seulement une légère augmentation de pH de la solution », explique le premier auteur de l'étude, l'étudiant au doctorat Heini Ijäs de centre de Nanoscience à l'université de Jyvaskyla.

Nanoparticles et enzymes ont pu être chargés et encapsulés dans les capsules

Pour armer les nanocapsules pour transporter les charges utiles moléculaires ou les substances thérapeutiques, l'équipe a conçu la capsule avec une cavité qui pourrait héberger différents matériaux. Ils ont expliqué que des nanoparticles et les enzymes d'or pourraient être chargés (d'un pH élevé) et être encapsulés dans les capsules (de pH faible) et de nouveau être manifestés (d'un pH élevé). En surveillant l'activité enzymatique, les chercheurs ont constaté que la cargaison est restée entièrement - fonctionnel au cours du procédé.

« La chose la plus intrigante au sujet des capsules d'origami d'ADN est que le seuil pH auquel l'ouverture et la fermeture ont lieu est entièrement réglable en sélectant les séquences de bases des loquets de pH. Nous avons conçu le seuil pH pour être 7.2-7.3, près du sang pH à l'avenir, ce transporteur de type de traitement pourrions être optimisés pour ouvrir sélecteur les cellules cancéreuses spécifiques intérieures, qui peuvent mettre à jour plus d'un pH élevé ceux sains que normalement, » dit Veikko Linko, professeur de complément à l'université d'Aalto.

De plus, les capsules sont restées fonctionnelles aux concentrations physiologiques en magnésium et en sodium, et dans le plasma de 10%, et peuvent continuer à faire encore à des concentrations plus élevées de plasma. Ensemble, ces découvertes aident à préparer le terrain pour les véhicules intelligents et entièrement programmables de se développer de la médicament-distribution pour le nanomedicine.