Team tilpasser nanopartikler til bedre transport af terapeutiske lægemidler

Et UNL -team har afsløret et ekstremt kompakt, men fuldt lastet køretøj, der kan trodse forhold og navigere i terræn, dets forgængere ikke kunne.

Den har en proteinramme med en citronsyrefinish. Det er på størrelse med en typisk fejl - viral, ikke Volkswagen. Og det kan bare hjælpe med at bekæmpe kræft.

Teamet offentliggjorde for nylig en undersøgelse, der beskriver ydelsen af ​​en brugerdefineret nanopartikel fremstillet af zein, et majsbaseret protein, hvis biologiske egenskaber gør det til et tiltalende middel til at levere terapeutiske lægemidler i hele kroppen.

På trods af deres fordele, imidlertid, zein og andre proteiner eroderer typisk, når de passerer gennem milten og leveren på vej til deres destinationer.

Som svar, UNL-forskerne "krydsbinder" deres zein-nanopartikler med citronsyre, inden de læsses med kræftlægemidlet 5-FU og injiceres i mus.

Forfatterne fandt ud af, at citronsyre forhindrede milten og leveren i at bryde zeins molekylære bindinger, før den nåede nyrerne, et fælles mål for lægemidler såsom 5-FU. Som resultat, de tværbundne nanopartikler leverede større doser 5-FU til nyrerne end dem uden citronsyrebufferen.

Citronsyren gav også nanopartiklerne en større negativ elektrisk ladning, øge deres gensidige frastødning og reducere akkumuleringen, der fremskynder deres sammenbrud.

Medforfatter Yiqi Yang sagde, at resultaterne kunne vise sig nyttige for læger, der leder efter mere effektive midler til behandling af kræft og lignende påtrængende sygdomme.

"Det, vi gør, er at lade læger vide, at vi muligvis har en bedre kandidat (til levering af medicin) end hvad de har nu, "sagde Yang, Charles Bessey Professor i biologisk systemteknik og tekstiler, merchandising og modedesign. "Dette er blot begyndelsen, og det kan føre til yderligere undersøgelser og muligheder for samarbejde. "

Tværbindingsprocessen kunne også kalibreres til at målrette mod bestemte organer i kroppen, Yang sagde, ved at øge eller reducere niveauerne af citronsyre, der indføres i nanopartiklerne.

"Nogle gange vil du have, at nanopartiklen forsvinder hurtigt; andre gange, du vil have det til at forsvinde langsomt, "sagde han." Fordi vi ville have den til at nå nyren, vi var nødt til at tværbinde det mere for at lade det passere gennem milten og leveren, uden at det blev udslettet. "

Selvom forskere har testet mange kemikalier som tværbindingsmidler, flertallet har bufret nanopartikler mindre effektivt, nedbrydes hurtigere eller producerer giftige kræftfremkaldende stoffer, som citronsyre ikke gør, ifølge Yang.

Yang bemærkede, at nanopartiklernes zeinskal også giver mange iboende fordele, herunder evnen til at bære både positive og negative ladninger, der kan tiltrække modsat ladede lægemidler.

Kilden til dette protein - og baggrunden for hans forskning - har yderligere inspireret Yangs interesse for zein, han sagde.

"Vi er midt i en masse majs, så vi vil gerne tilføre værdi til disse produkter, "Sagde Yang." Når vi bruger majs til industrielle applikationer, det destillerede korn, der er tilbage, er et zein-rigt co-produkt.

"Forhåbentlig, en dag, vores landmænd kan sige, 'Se! Dette er ikke kun til mad og brændstof. Det er også et værktøj til at hjælpe med at behandle kræft. '"

Yangs medforfattere omfattede Helan Xu, forskningsassistent i tekstiler, merchandising og modedesign; Lan Xu, laboratoriechef i agronomi og havebrug; og Li Shen, en tidligere UNL postdoktorforsker nu ved Donghua University i Shanghai.

Teamets undersøgelse optrådte i februarudgaven af ​​tidsskriftet Biomedicinske mikroenheder.