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Nanostructures ha fatto di DNA apre la strada verso i veicoli funzionali della droga consegna

Il nuovo studio indica che i nanostructures costruiti con molecole del DNA possono essere programmati per funzionare come navi da carico pH-rispondenti, aprenti la strada verso i veicoli funzionali della droga consegna.

I ricercatori dall'università di Jyväskylä e dall'università di Aalto in Finlandia hanno sviluppato un nanostructure su misura del DNA che può eseguire un compito predefinito nelle circostanze organisme organismo umane. Per agire in tal modo, il gruppo ha costruito i portafili del tipo di capsula che si aprono e si chiudono secondo il livello di pH della soluzione circostante. Il nanocapsule può essere caricare-o imballare-con vario carico, chiuso per la consegna ed aperto ancora con un aumento sottile di pH.
La funzione del nanocapsule del DNA è basata sui residui pH-rispondenti del DNA.

Per fare questo accadere, il gruppo ha progettato una struttura del tipo di capsula di origami del DNA functionalized con i fili pH-rispondenti del DNA. Tali nanodesigns dinamici del DNA sono gestiti spesso dal idrogeno-legame semplice di due sequenze complementari del DNA. Qui, a metà della capsula è stato fornito dei domini specifici di DNA a doppia elica che potrebbero più ulteriormente formare un'elica del triplo del DNA - in altre parole una struttura elicoidale formata da tre, non appena due molecole del DNA - fissando ad un DNA unico incagliato adatto a metà l'altra metà.

'La formazione triplex può accadere soltanto quando il pH circostante della soluzione è giusto. Chiamiamo questi fili pH-rispondenti “pH chiudiamo„, perché quando i fili interagiscono, funzionano similmente alle loro controparti macroscopiche e chiudono la capsula a chiave in uno stato chiuso. Abbiamo compreso i motivi multipli nella nostra progettazione della capsula per facilitare l'apertura/la chiusura della capsula basate su comportamento cooperativo dei fermi. L'apertura della capsula è realmente molto rapida e richiede soltanto un leggero aumento di pH nella soluzione„, spiega il primo autore dello studio, lo studente di laurea Heini Ijäs dal centro di Nanoscience all'università di Jyvaskyla.

Le nanoparticelle e gli enzimi hanno potuto essere caricati ed incapsulati all'interno delle capsule

Per sfruttare i nanocapsules per il trasporto i carichi utili molecolari o delle sostanze terapeutiche, il gruppo ha progettato la capsula con un'intercapedine che potrebbe ospitare i materiali differenti. Hanno dimostrato che sia le nanoparticelle che gli enzimi dell'oro potrebbero essere caricati (a pH elevato) ed essere incapsulati all'interno delle capsule (a basso pH) ed essere video di nuovo (a pH elevato). Riflettendo l'attività dell'enzima, i ricercatori hanno trovato che il carico è rimanere completamente - funzionale nel corso del trattamento.

“La cosa più intrigante circa le capsule di origami del DNA è che la soglia pH a cui l'apertura ed il closing hanno luogo è completamente regolabile selezionando le sequenze basse dei fermi di pH. Abbiamo progettato la soglia pH per essere 7.2-7.3, vicino al sangue pH. In futuro, questo tipo di portafili della droga potrebbe essere ottimizzato per aprire selettivamente le cellule tumorali specifiche interne, che possono mantenere più a pH elevato quei sani del normale,„ dice Veikko Linko, professore dell'aggiunta all'università di Aalto.

Più ulteriormente, le capsule sono rimanere funzionali alle concentrazioni fisiologiche nel sodio e nel magnesio e nel plasma sanguigno di 10% e possono continuare a fare ancora alle più alte concentrazioni del plasma. Insieme, questi risultati contribuiscono ad aprire la strada per i veicoli astuti e completamente programmabili di sviluppo della droga consegna per il nanomedicine.