Modifikationer af en nanopartikel kan ændre kemiske interaktioner med cellemembraner

Forskere ved Syracuse Universitets Institut for Biomedicinsk og Kemiteknik ved L.C. Smith College of Engineering og Computer Science studerer toksiciteten af ​​almindeligt anvendte nanopartikler, partikler op til en million gange mindre end en millimeter, der potentielt kan trænge ind og beskadige cellemembraner.

I en nylig artikel offentliggjort sammen med omslagskunst i det førende tidsskrift Langmuir med titlen "Effekter af nanopartikelladning og formanisotropi på translokation gennem cellemembraner, "forskere Shikha Nangia, assisterende professor i biomedicinsk og kemiteknik (BMCE), og Radhakrishna Sureshkumar, Afdelingsformand for BMCE og professor i fysik, viste, hvordan simple form- og ladningsmodifikationer af en nanopartikel kan forårsage enorme ændringer i de kemiske interaktioner mellem nanopartikler og en cellemembran.

Nanomaterialer, som i øjeblikket bruges som lægemiddelbærere, også udgøre en legitim bekymring, da der ikke eksisterer nogen universelle standarder for at uddanne og fuldt ud beskytte dem, der håndterer disse materialer. Nanopartikler kan sammenlignes med kemikalier i deres potentielle trussel, fordi de let kan trænge ind i huden eller blive indåndet.

"Nanoteknologi har et enormt potentiale, som begynder at blive realiseret; en omfattende forståelse af toksicitet af nanopartikler vil hjælpe med at udvikle bedre sikre håndteringsprocedurer inden for nanofremstilling og nano-bioteknologi," siger Sureshkumar og Nangia, Ud over, toksicitetsniveauerne af forskellige nanopartikler kan bruges til vores fordel til at målrette kræftceller og absorbere stråling under kræftbehandling. Nanotoksicitet er ved at blive en stor bekymring, da brugen af ​​nanopartikler til billeddannelse, terapeutiske midler, diagnostik, katalyse, sansning og energihøst fortsætter med at vokse dramatisk.

Dette forskningsprojekt har fundet sted i løbet af det sidste år ved at bruge en topmoderne 448 kerne parallel computer med tilnavnet "Prophet" placeret i Syracuse University's Green Data Center. Forskningen blev finansieret af National Science Foundation.