Forskere udvikler bioinspireret nanoskala lægemiddelleveringsmetode

Washington State University-forskere har udviklet en ny måde at levere lægemidler og terapier til celler på nanoskala uden at forårsage toksiske virkninger, der har forhindret andre sådanne bestræbelser.

Arbejdet kan en dag føre til mere effektive terapier og diagnostik for kræft og andre sygdomme.

Anført af Yuehe Lin, professor i WSU's School of Mechanical and Materials Engineering, og Chunlong Chen, seniorforsker ved Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), forskerholdet udviklede biologisk inspirerede materialer på nanoskala, der effektivt var i stand til at levere terapeutiske modelgener ind i tumorceller. De offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet, Lille .

Forskere har arbejdet på at udvikle nanomaterialer, der effektivt kan transportere terapeutiske gener direkte ind i cellerne til behandling af sygdomme som kræft. De centrale spørgsmål for genlevering ved hjælp af nanomaterialer er deres lave leveringseffektivitet af medicin og potentiel toksicitet.

"At udvikle nanoteknologi til medicinske formål, den første ting at overveje er toksicitet - Det er den første bekymring for læger, " sagde Lin.

Den blomsterlignende partikel, som WSU og PNNL-teamet udviklede, er omkring 150 nanometer i størrelse, eller omkring tusind gange mindre end bredden af ​​et stykke papir. Den er lavet af plader af peptoider, som ligner naturlige peptider, der danner proteiner. Peptoiderne udgør en god lægemiddelleveringspartikel, fordi de er ret nemme at syntetisere og, fordi de ligner naturlige biologiske materialer, fungerer godt i biologiske systemer.

Forskerne tilføjede fluorescerende prober i deres peptoid nanoblomster, så de kunne spore dem, da de kom igennem cellerne, og de tilføjede grundstoffet fluor, hvilket hjalp nanoblomsterne med lettere at flygte fra vanskelige cellulære fælder, der ofte hæmmer lægemiddellevering.

De blomsterlignende partikler fyldt med terapeutiske gener var i stand til at komme glat ud af den forudsagte cellulære fælde, gå ind i cellens hjerte, og frigive deres stof der.

"Nanoblomsterne slap med succes og hurtigt (cellefælden) og udviste minimal cytotoksicitet, " sagde Lin.

Efter deres første test med modellægemiddelmolekyler, forskerne håber at kunne foretage yderligere undersøgelser ved hjælp af ægte medicin.

"Dette baner en ny måde for os at udvikle nanocargoer, der effektivt kan levere lægemiddelmolekyler ind i cellen og giver nye muligheder for målrettede genterapier, " han sagde.

WSU og PNNL teamet har indgivet en patentansøgning for den nye teknologi, og de søger industrielle partnere til videre udvikling.