Forskere viser, at behandling kan påvirke størrelsen af ​​nanobærere til målrettet lægemiddellevering

Der er sket betydelige fremskridt inden for kemoterapi i løbet af det sidste årti, men at målrette lægemidler mod kræftceller og samtidig undgå sunde væv er fortsat en stor udfordring.

Nanoteknologi har låst op for nye veje til målrettet lægemiddellevering, herunder brug af nanocarrier, eller kapsler, der kan transportere laster af småmolekyleterapier til bestemte steder i kroppen.

Fangsten? Disse bærere er små, og det er lige meget hvor små de er. Skift størrelsen fra 10 nanometer til 100 nanometer, og stofferne kan ende i de forkerte celler eller organer og derved beskadige sunde væv.

En almindelig antagelse er, at når først en nanocarrier er oprettet, den bevarer sin størrelse og form på hylden såvel som i kroppen.

Imidlertid, nylig arbejde af en gruppe forskere under ledelse af Thomas H. Epps, III, og Millicent Sullivan i Department of Chemical and Biomolecular Engineering ved University of Delaware har vist, at rutinemæssige procedurer ved håndtering og behandling af nanocarrier -løsninger kan have en betydelig indflydelse på størrelsen og formen af ​​disse minimale strukturer.

Deres resultater er rapporteret i et papir, "Størrelsesudvikling af stærkt amfifile makromolekylære løsningsmonteringer via en distinkt bimodal vej, "udgivet i Naturkommunikation den 7. april.

Sullivan forklarer, at kemoterapeutiske midler er designet til at påvirke processer relateret til celledeling. Derfor, de dræber ikke kun kræftceller, men er også giftige for andre hurtigt formerende celler, såsom dem i hårsækkene og knoglemarven. Bivirkninger kan variere fra hårtab til kompromitteret immunsystem.

"Vores mål er at levere lægemidler mere selektivt og specifikt til kræftceller, "Sullivan siger." Vi vil opsuge stoffet, så vi kan kontrollere, hvornår og hvor det har indflydelse. "

Selvom der er en række veje til oprettelse af nanokapsler, der bærer lægemidler, der er stigende interesse for brugen af ​​polymerer til denne applikation.

"Molekylær selvsamling af polymerer giver mulighed for at skabe ensartet, skræddersyede strukturer af forudbestemt størrelse og form, "Epps siger." Problemet ligger i at antage, at når de først er produceret, de ændrer sig ikke. "

Det viser sig, at de ændrer sig, og meget små ændringer kan have en meget stor indvirkning.

"Ved 75 nanometer, en nanobærer kan levere sin last direkte til en tumor, "Epps siger." Men med kraftig rysten, den kan vokse til 150 nanometer og kan ophobes i leveren eller milten. Så simpel omrøring kan fuldstændigt ændre fordelingsprofilen for nanocarrier-lægemiddelkomplekset i kroppen. "

Arbejdet har betydelige konsekvenser for produktionen, opbevaring, og brug af nano-baserede lægemiddelleveringssystemer.

Om forskningen

Forskerne brugte en række forskellige eksperimentelle teknikker-herunder kryogen transmissionselektronmikroskopi (cryo-TEM), lille vinkel røntgenstråling (SAXS), lille vinkel neutronspredning (SANS), og dynamisk lysspredning (DLS)-for at undersøge virkningerne af almindelige forberedelsesbetingelser på de selvmonterede konstruktioners langsigtede stabilitet.

Arbejdet blev udført i samarbejde med Universitetets Center for Neutronvidenskab og National Institute of Standards and Technology Center for Neutron Research.

Avisen var medforfatter af Elizabeth Kelley, Ryan Murphy, Jonathan Seppala, Thomas Smart, og Sarah Hann.

Thomas H. Epps, III, er Thomas og Kipp Gutshall -formand for kemisk og biomolekylær teknik, og Millicent Sullivan er lektor i Institut for Kemisk og Biomolekylær Teknik.