Selvødelagt redox-følsom stomatocyt nanomotor leverer og frigiver lægemidler til celler

Autonom målretning og frigivelse af lægemidler på deres virkningssted er ønskede træk ved nanomediske systemer. Nu, et hold hollandske forskere har designet en nanomotor, der har disse funktioner:Et antitumorlægemiddel indkapslet i selvkørende, selvsamlede stomatocytter føres hen over cellemembranen og frigives inde i cellen ved et kemisk redoxsignal, der adskiller vesikelmembranen. Dette levering og udpakning af nanomedicinske system introduceres i tidsskriftet Angewandte Chemie .

Selvkørende nanovesikler er attraktive transportmidler til medicin. Hvis de er drevet af brintoverilte, disse vesikler kan tage en rettet bevægelse, der reagerer på dens koncentrationsgradient. Ved at kombinere ideerne om selvkørende nanomotorer, indkapsling af lægemidler, og udløste ødelæggelse af nanobæreren, Daniela A. Wilson og hendes team på Radboud Universitet, Holland, har designet en kunstig selvkørende vesikel, som er forseglet af en blokcopolymerskal og åbner for at frigive den fyldte lægemiddelbelastning, hvis den støder på højere koncentrationer af glutathion, et kemisk signal inde i celler.

Glutathion er et såkaldt redoxmolekyle, en antioxidant. I cellen, dette lille peptid virker som en scavenger af reaktive oxygenarter; udover, det tjener som en pulje for aminosyren cystein. Forhøjede niveauer af glutathion findes ofte inde i tumorceller. Wilson og hendes team stødte på glutathion i deres forsøg på at finde en døråbner til deres stoffyldte, selvkørende kunstige vesikler:"Den lille glutathion kan trænge ind i nanomotorens PEG-skal og derefter nedbryde de redox-responsive disulfidbindinger [...], resulterer i spaltning af den udvendige PEG-skal, " skrev de. Således, ved spaltning af disulfidbindinger, glutathion udløser demontering af vesikelmembranen, og indholdet af vesiklen, som kan være et stof, er fordelt i målcellen.

Materialet i vesikelmembranen er en blokcopolymer lavet af poly(ethylenglycol) (PEG) og polystyren, som begge er forbundet med en disulfidbinding. Ved selvmontering, et hydrofilt anticancerlægemiddel kan indkapsles. Derefter, den kunstige vesikel omdannes til en skålformet stomatocyt, en vesikel med en speciel bule eller rille, ved at tilføje motoren, platin nanopartikler. Denne nanopartikelkatalysator nedbryder hydrogenperoxid, som typisk produceres af tumorceller, at drive stomatocytterne fremad, for eksempel, på tværs af cellemembranen. der, glutathion, som det var, trykker på dørhåndtaget, åbner vesiklen, og stopper bevægelsen ved katalysatorforgiftning.

Til humane cellekulturer, forfatterne demonstrerede internalisering af stomatocyt-nanomotorerne, deres nedbrydning, og frigivelse af lægemidler. De foreslår nano-ubåden som et attraktivt koncept til fremtidige lægemiddelleveringsapplikationer.