Na putu prema stvaranju DNA nanodevices

Video: stvoriti umjetnu DNK !!!

sadržaj

Video: stvoriti umjetnu dnk !!!
Zamaskirao virusa do cilja
Kao dna nanorobots postati nevidljiv na imunološki sustav?
Nanodevices izgleda kao virus

Nanotehnologija - relativno nova, ali brzo rastuće područje znanosti koja proučava najmanju veličinu uređaja i molekularne alat koji može raditi pojedinačne stanice i njihove komponente.

Sada su istraživači, kopiranje taktiku virusa u ljudskom tijelu, stvorio prve nanodevices, izbjegavajući uništenje od strane imunološkog sustava pacijenta.

Ovaj uspjeh je bio nedostaje dio slagalice, bez koje znanstvenici ne mogu u potpunosti iskoristiti nanodevices na staničnoj razini.

Znanstveni djelatnici Harvard Instituta za biološki inženjering Wyss (Wyss Institutu za biološki Inspiriran Engineering) u Bostonu kažu njihovi novi DNA nanodevices uspješno završio svoju prvu misiju.

U svom članku objavljenom u izdanju ACS Nano, istraživači su zaključili da je to postignuće „stvara platformu za oblikovanje kompleksa, spremni za isporuku DNK nanodevices (DNA nanodevices)».

Ti „pametni DNK nanorobots” može se koristiti za dijagnosticiranje bolesti poput raka, te ih identificirati mnogo ranije od svih modernih testova. Oni također mogu dostaviti molekule lijeka izravno u zloćudni tumor, pa čak i manipulirati molekule na licu mjesta.

Zamaskirao virusa do cilja

Vodeći autor William Shin (William Ši), profesor biološke kemije i molekularne farmakologije na Harvard Medical School, je rekao: „prikriven smo funkcionalni uređaj za viruse za savladavanje obranu i doći do ciljnih stanica.”

Istraživači vjeruju da je sličan maskiranje tehnika se može koristiti za stvaranje umjetnih spremnika ili „protocells” koje mogu otkriti toksina u vodi za piće i patogena u hrani.

DNA je najpoznatiji kao transporter s genetičke informacije. No, znanstvenici u svom najnovijem radu koristi DNK u drugoj ulozi - vidjeli su u kompleks i nezgrapan molekula trodimenzionalni građevinskog materijala. Znanstvenici je nekoliko fragmenata DNA i programirati ih u preklop u oblik željenog oblika, poput japanskog origamija.

U stvari, znanstvenici su koristili načelo origamija za stvaranje DNK nanodevices vrlo složen oblik, približava u strukturi tercijarnoj molekularne strukture koje nastaju u stanicama.

Znanstvenici su uspješno izgrađena od DNA nanorobots okvira. Nastali uređaj DNK može obavljati nekoliko funkcija: oni „osjećaju” okoliš oko njih, oni moraju reagirati na određene situacije, oni su u stanju pokrenuti željenu kemijsku reakciju, oni mogu kretati - generirati mehaničke energije.

Takve izvanredne uređaji nisu novi. Na primjer, u 2012, istraživači iz istog instituta Wyss izvijestili osnovana na načelu origami DNA nanobots koji se nalaze stanice raka, te ih dostaviti na molekularnoj upute samouništenja (okidač smrt stanica).

Također, znanstvenici iz MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) je govorio o jedinstvenim nanofactories sposobnih na molekularnoj razini za provođenje „zbor” složenih lijekova, izravno u tumor. Te tvornice proizvode smrtonosne tumor proteine, koristeći energiju ultraljubičastih zraka.

Kao DNA nanorobots postati nevidljiv na imunološki sustav?

Ipak, još uvijek nedostaje glavna stvar - da nanobots nemaju mogućnost zaobići zaštitu imunološkog sustava, ili barem sakriti u to vrijeme, dok oni čine svoj posao. Kada je profesor Shin i njegovi kolege ubrizgava nanorobots u krvotok miševa, njihove imunološke stanice su brzo „probavlja” mali pomagači.

Profesor Shin, koji je također profesor biologije raka na poznatom Cancer Institute Dana-Farber (Dana-Farber Cancer Institute), bio je u stanju pronaći odgovor iz prirode.

Virus skriva od imunološkog sustava domaćina, koristeći poseban „maskirne mreže”. Virusni genom je skriven iza krutine proteina ljuske, koji je pokriven s gornje dvostrukog sloja fosfolipida i proteina - kao što je imaju membranu živih ljudskih stanica.

Profesor kaže da skrivaju ispod sloja nanodevice lipoproteina bila prekrasna ideja. Da bi se to realizirati u praksi, znanstvenici su zaključili prvi DNA u virusnim nanorobotov oktahedron (oktaedar), a zatim izgradio oko lipidne dvoslojne membrane s ugrađenim proteina.

Nanodevices izgleda kao virus

Prevučena membrana lipoprotein izum znanstvenika pod elektronskim mikroskopom, izgleda točno iste onoliko virusa DNA sadržava.

Sljedeći korak je bio test u ljusci.

Hoće li to pomoći robotu da zavede domaćina imunološki sustav?

Da biste to provjerili, istraživači su označene roboti dye, a zatim ubrizgava laboratorijskim miševima. Koristeći napredne tehnike obrade slike, znanstvenici su promatrali kretanje čestica u tijelu sisavaca. Ako maskiranje djela, DNA nanorobots bi trebala biti dostavljena u tkivima i ostati tamo za dugo vremena.

Za usporedbu, oni su obojeni nezaštićeni čestica i unesite ih u drugu grupu miševa. Ovi roboti u kratkom vremenu svjetlo samo u području mjehura - imunološki sustav uništio i doveo ostatke tijela zajedno s bojom kroz bubrege.

Međutim, zaštićeni DNA nanodevices - je druga priča. Virusni omotnica pomogao im da ostanu nevidljiva imunološkog sustava satima. Čestice su raspoređene kroz krvne žile i bili tamo dovoljno dugo da obaviti potrebne radove.

Za potvrdu svoj uspjeh, istraživači su odlučili izmjeriti razinu dvaju proteina imunološkog sustava koji su odgovorni za uništavanje stranih tijela. U miševa koji su injicirani s nezaštićenom čestica, razina imunog proteina bila 100 puta veća nego u prvoj skupini. To je, nanorobots uncoated inducirani kod miševa akutnoj imunološki odgovor i imunološki sustav ne reagira na zaštićenim robota.

Znanstvenici kažu da s takvim premazom nanorobots može učiniti mnoge korisne stvari - za aktiviranje imunološkog sustava u borbi protiv raka, potiskivanje imunološkog odbacivanja reakciju na organe, isporuku lijekova u leglo bolesti, i drugi.

Istraživanja na Harvardu znanstvenika je podržan od strane američkog Nacionalnog instituta za zdravlje, Odjel za znanstvena istraživanja Laboratorija za vojsku SAD-a i Instituta Wyss.

Sjetite se o još nedavno proboj u medicinskoj nanotehnologije. U veljači 2014. godine, znanstvenici sa Sveučilišta Illinois u Chicagu (University of Illinois u Chicagu) naučili da koriste nanočestice za suzbijanje „krivu” radne stanice imunološkog sustava. To je bio važan korak prema učinkovitijem praćenje autoimunih bolesti.

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan