Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Nanopartikler til sundt væv

Fasekontrast optiske mikroskopi billeder af Nano Antioxidants prøver efter ved normal tyngdekraft og vægtløshed. Kredit:European Space Agency

"Spis dine vitaminer" kan blive erstattet med "indtag dine keramiske nanopartikler" i fremtiden, da rumforskning lægger større vægt på ideen om, at nanoskopiske partikler kan hjælpe med at beskytte celler mod almindelige årsager til skade.

Oxidativ stress opstår i vores kroppe, når celler mister den naturlige balance af elektroner i de molekyler, som vi er lavet af. Dette er en almindelig og konstant begivenhed, som er en del af vores stofskifte, men som også spiller en rolle i ældningsprocessen og flere patologiske tilstande, såsom hjertesvigt, muskelatrofi og Parkinsons sygdom.

Det bedste råd til at holde din krop i balance og undgå oxidativ stress er stadig at have en sund kost og spise nok vitaminer, men nanopartikler viser lovende resultater for at holde celler i form.

Når man er i rummet, astronauter har vist sig at lide af mere oxidativ stress på grund af den ekstra stråling, de modtager, og som et biprodukt af at flyde i vægtløshed, så forskere i Italien var ivrige efter at se, om nanopartikler ville have samme beskyttende effekt på celler på den internationale rumstation som på Jorden.

De forberedte muskelceller, der fløj til den internationale rumstation og blev dyrket i ESA's Kubik-inkubator, før de blev frosset til opbevaring.

"For et år siden sprøjtede vores frosne prøver ned i Stillehavet på Dragon-rumfartøjet, og efter at have sammenlignet prøverne så vi en markant effekt i cellerne behandlet med keramiske nanopartikler, " siger Gianni Ciofani fra Istituto Italiano di Tecnologia i Italien. "Den effekt, vi observerede, lader til at antyde, at nanopartikler virker bedre og længere end traditionelle antioxidanter såsom vitaminer."

Ned til det mikroskopiske niveau, nanopartikler viser lovende egenskaber. Et team af eksperter i Italien har brugt år på at skræddersy små uorganiske materialer og analysere deres adfærd. Nogle har magnetiske egenskaber, andre er i stand til at give elektriske stimuli. I dette billede, en ejendommelig type nanopartikel efterligner den biologiske aktivitet af enzymer i levende organismer. Kredit:Gianni Ciofani

"Eksperimentopsætningen resulterede i fremragende prøver til analyse ved hjælp af avanceret RNA-sekventering, " fortsætter Gianni. "At udføre rumforskning er intet som traditionelt laboratoriearbejde, da vi har færre prøver, vi kan ikke udføre arbejdet selv, og vi er nødt til at omgå deadlines såsom lanceringsdage, landing og opbevaring af prøverne, det er udfordrende, men spændende forskning!" Holdet fandt endda måder at forbedre og forenkle processen til fremtidige undersøgelser.

Baby astronauter hypotese

Forskningen tilføjer vægt til baby-astronaut-hypotesen om vægtløshed. De observerede ændringer i muskelvæv svarer til, hvordan babyers væv udvikler sig i livmoderen.

"Nogle forskere ser ligheder med, hvordan menneskelige kroppe tilpasser sig til at leve i rummet med prænatale forhold:der er ligheder med at flyde i et varmt miljø med forskelligt iltindtag, og vi betragter det som en mulighed for at vende tilbage til tilstanden, " siger Giada Genchi, også af Istituto Italiano di Tecnologias afdeling for Smart Bio-Interfaces.

Holdets muskelvævsprøver af høj kvalitet bliver yderligere analyseret og sammenlignet med prøver fra lignende eksperimenter, der fløj tidligere. Der er stadig meget mere at lære, såsom hvad er den bedste måde at administrere nano-keramik på, og hvor længe holder deres beskyttende virkning så godt som mulige uønskede bivirkninger.


Varme artikler