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La DNase a vêtu les nanospheres comme une mélanine pour la demande de règlement de sepsie dans COVID sévère

Coronaviruses sont un groupe de virus ARN qui entraînent les maladies dans les mammifères et les oiseaux. Chez l'homme et des oiseaux, ils entraînent les infections des voies respiratoires qui peuvent s'échelonner de doux à mortel. Les maladies douces chez l'homme comprennent quelques cas du rhume. En revanche, des variétés plus mortelles peuvent entraîner la maladie radar à ouverture synthétique, MERS, et maintenant COVID-19. Le type le plus récent de coronavirus, syndrôme respiratoire aigu sévère coronavirus-2 (SARS-CoV-2), avec le SARS-CoV-1 et le MERS-CoV précédents, chute sous la catégorie de bêtas coronaviruses. Il n'y a pas encore eu aucun développement notable dans l'approche de demande de règlement pour des ces le bêta type CoV, qui l'effectue obligeant à concevoir et développer une seule route thérapeutique pour réduire à un minimum la boîte de vitesses de SARS-CoV-2 et le choc de COVID-19.

La maladie COVID-19 entraînée en raison du virus SARS-CoV-2 entraîne un large éventail de maladies à partir de la maladie respiratoire douce, la pneumonie graduelle sévère, et le syndrome de détresse respiratoire aigu, l'élévation des cytokines, l'échec multiple d'organe, et la mort. Les neutrophiles, qui constituent environ 70% de globules blancs dans notre fuselage, sont plus élevées dans l'étape progressive sévère de la maladie COVID-19. L'activation anormale des neutrophiles déclenche le desserrage des trappes extracellulaires de neutrophile (NETs) et de l'ADN extracellulaire menant à l'échec et au choc infectieux multiples d'organe.

Car la demande de règlement de COVID-19 sévère est très difficile, les chercheurs de l'institut de recherches de la Corée des biosciences et de la biotechnologie (KRIBB) ont proposé que DNase-1 puisse être utilisé pour dissoudre les trappes extracellulaires de neutrophile (NETs), par conséquent arrêtant la continuation de COVID-19. Puisque la DNase a une demi vie courte en plasma, Wonha Lee et DNase proposée de couche de collègues sur la surface des nanoparticles pour stabiliser et préserver l'activité de DNase. Les chercheurs ont employé Polydopamine pour la pièce d'assemblage de la DNase sur la surface de nanoparticle. La recherche est publiée en la Science avancée par tourillon.

Caractérisation physico-chimique des pMNSs. a) Préparation des pMNSs du ‐ I de DNase. b) Distribution de grandeurs pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I. c) Potentiels de Zeta pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I. d) Images de microscopie électronique de lecture pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I (barre d
Caractérisation physico-chimique des pMNSs. a) Préparation des pMNSs du ‐ I de DNase. b) Distribution de grandeurs pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I. c) Potentiels de Zeta pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I. d) Images de microscopie électronique (SEM) de lecture pMNSs des bMNSs, des pMNSs, et de DNase de ‐ I (barre d'écaille : 500 nanomètre). e) Profil de transfert d'ADN pur après digestion avec le ‐ libre I de DNase, les pMNSs, et les bMNSs, ainsi que les quantités variées de pMNSs du ‐ I de DNase. les pMNSs, ‐ enduit de mélanine de ‐ d'ANCRAGE aiment des nanospheres ; les bMNSs, découvrent le ‐ bioinspired de mélanine comme des nanospheres.

Développement de la stratégie nouvelle de demande de règlement pour COVID-19

Au commencement, les chercheurs ont analysé la tomodensitométrie des patients sévèrement infectés COVID-19 dont les poumons ont été intensément endommagés. Ils ont constaté que les patients ont eu un compte plus élevé de neutrophile et moins de compte de lymphocyte, un autre type de globule blanc responsable de combattre des infections. Ils également comparés l'ADN, la DNase, et le H3 extracellulaires d'histone de Citrullinated dans sain et les patients COVID-19 infectés. Lee a constaté que l'ADN extracellulaire et les niveaux citrullinated de H3 d'histone étaient sur l'augmentation dans sévèrement des personnes infectées, alors que la DNase - le niveau d'I a diminué dans les patients infectés.

Par la suite, les scientifiques ont synthétisé la mélanine comme des nanoparticles utilisant l'oxydation de la dopamine. La surface des nanoparticles comme une mélanine a été immobilisée avec de la DNase - I et polyéthylène glycol (ANCRAGE). La visualisation des nanoparticles synthétisés et vêtus sous la microscopie électronique de lecture a indiqué que la morphologie des nanoparticles était sphérique et a eu la distribution de grandeurs uniforme. Les chercheurs ont évalué la DNase - capacité de la dégradation des nanoparticles d'I et de PEGylated et constaté que l'ADN a été dégradé à une concentration de nanosphere plus grande que 1microgram. Ils également ont évalué le rendement et la stabilité obligatoires de DNase-Je au fil du temps sur les nanoparticles par l'analyse et la demande de règlement de BCA avec FBS avec PBS et seulement medias de PBS. Comme la concentration de la DNase - j'ai augmenté, le rendement obligatoire a également augmenté, et les nanospheres vêtus par DNase-Je étaient des jusqu'à 72 heures stables dans seulement des medias de PBS.

Effet de la DNase I PEGylated Nanoparticles comme une mélanine sur les patients COVID-19

Les patients sévèrement affectés COVID-19 souffrent d'un déclin en DNase-Je dans leur système, qui rend nécessaire l'utilisation des nanoparticles comme une mélanine de PEGylated de DNase-Je. Le groupe de scientifiques de l'institut de la Corée des biosciences et de la biotechnologie a traité le plasma des patients COVID-19 et a étonnant constaté que les deux DNase libre, ainsi que DNase, nanoparticles enduits réduits les niveaux extracellulaires d'ADN. En outre, ils ont constaté que les facteurs tels que la myéloperoxydase, élastase de neutrophile responsable des trappes extracellulaires de neutrophile qui progressent par conséquent la gravité de COVID-19 ont été également allégés dans une large mesure une fois traités avec les nanospheres comme une mélanine de PEGylated de DNase-Je. Plus que la moitié des patients COVID-19 admis à l'hôpital ont eu la sepsie provoquée par des réactions inflammatoires incontrôlables. L'inflammation est caractérisée par les plus grands niveaux des cytokines. Elles ont mesuré les facteurs immunisés responsables de l'inflammation après demande de règlement avec de la DNase-Je et la DNase-Je a vêtu des nanoparticles, et ils ont constaté que les facteurs réduits considérablement, promettant que ces nanoparticles enduits de la DNase peuvent être employés comme approche potentielle de demande de règlement.

L'effet des nanoparticles sur la ligature et la perforation caecales (le CLP) a traité le modèle septique de souris

Les chercheurs promeuvent ont validé les nanoparticles synthétisés de la DNase I PEGylated in vivo utilisant un modèle de souris du CLP. Pour produire un modèle du CLP, l'ouverture du gros intestin appelée le caecum est ouverte coupé, et des trous sont produits pour induire l'inflammation, imitant la sepsie chez l'homme. Les scientifiques de KRIBBS ont administré les nanospheres melanin=like de DNase-Je sur le modèle de souris du CLP et ont constaté que le numéro des neutrophiles réduit spectaculaire. Les scientifiques ont également réalisé un taux de survie de 40% et une réduction des niveaux de cytokine dans les modèles du CLP lors de la gestion des nanoparticles, confirmant que ces nanoparticles peuvent être employés comme stratégie potentielle de demande de règlement.

Conclusion

Les chercheurs ont expliqué cet ADN extracellulaire, un des facteurs responsables de l'étape progressive de COVID-19, peuvent agir en tant qu'objectif probable pour la demande de règlement de sepsie-induit par le virus SARS-CoV-2. Ils ont également constaté que la distribution des nanospheres comme une mélanine de PEGylated de DNase-Je a supprimé l'expression extracellulaire d'ADN, qui ralentit consécutivement l'avancement de la sepsie dans les patients COVID-19 sévères. Ils disent que l'injection tôt de ces nanoparticles peut potentiellement raccourcir l'étape progressive de la maladie COVID-19. Bien que le rendement des nanospheres bioinspired les deux contrôle in vitro des prises de sang et en vérifiant in vivo du modèle septique de souris soit vérifié, Lee recommande la validation des nanoparticles en vertu des modèles animaux in vivo sepsie-induits appropriés avant la marche à suivre aux tests cliniques dans les patients COVID-19 humains. Ce dite, les nanospheres comme une mélanine de PEGylated a pu être une approche prometteuse de demande de règlement pour la sepsie SARS-CoV-2.

Journal reference:
Aradhana Subramanian

Written by

Aradhana Subramanian

Nanotechnology, as a field, has always attracted Aradhana right from her high school days. She believes that her penchant for this field stems from attending a talk rendered by Professor CNR Rao, one of the pioneers in Nanotechnology. Aradhana was so fascinated by the cutting-edge research going in this field it led her to choose Medical Nanotechnology for her graduate studies. She completed her M.Tech Integrated course from SASTRA University, India, in 2015. She was awarded the Technology Innovation Fellowship, Kerala Startup Mission, a technology incubator under the Government of Kerala for a period of 15 months. She was responsible for the evangelization of Nanotechnology and Biotechnology in Kerala. She was also responsible for conducting various events to create awareness of entrepreneurship among University Students. During her tenure at Kerala Startup Mission, she also enrolled in a Bio-fabrication course organized by MIT, Centre for Bits and Atoms, the USA, to enhance her knowledge of How to Grow Almost Anything. After her exposure to entrepreneurship for more than two years, she found her passion in Nanotechnology and started scientific writing in Nanotechnology.

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