Smart Наночастицы Ослабить или оставаться стабильным в ответ на свои сотовые окружающей среды
Инженеры Univ. Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали платформу внутриклеточных белков-доставки, что может оказаться важным шагом вперед в терапии белка. Методика использует нанокапсулы, состоящий из одного белка основных, заключенная в тонкий корпус полимер, который может быть спроектирован либо деградируют или оставаться стабильными на основе клеточного окружения.
Белки терапии - предоставление здоровых белков непосредственно в клетки человека для замены неисправного белков - считается одним из самых безопасных и прямых подходов к лечению заболеваний. Однако, его эффективность была ограничена низкой эффективности доставки и нестабильности белков, которые часто ломаются и усваивается ферментов клеток протеазы, прежде чем они достигнут в намеченную цель. Многие терапии белок, имеющийся сегодня действовать только вне клетки, поскольку оно было трудно доставить белков внутри клетки.
"В целом, это очень трудно перейти белков клеточной мембраны. Протеазы, как правило, это переварить, что делает вопрос стабильности", говорит Yunfeng Лу, профессор химического и биомолекулярных техники. "Нам удалось стабилизировать белка, что позволяет очень легко пересечь клеточную мембрану и нормально функционировать как только внутри клетки.
Нанокапсулы являются субмикроскопических контейнеров в составе масла или водного основных (в данном случае только один белок), окруженный тонким, полимерные мембраны примерно от нескольких до десятков нанометров. Малый молекулярных субстратов легко диффундируют к белка встроенных внутрь, в то время как nondegradable кожу капсулы защищает груз от нападения протеазы и стабилизирует белков с другими факторами (например, в разной температуры и рН).
Тем не менее, nondegradable кожи может также предотвратить большее молекулярным весом подложки из идущие встроенных белка. Для того чтобы белка взаимодействовать с большим подложки, разложению кожи могут быть использованы. Когда белок nanocapsule берется в клетку, он сначала остается в пределах ядрышко, где рН обычно ниже, чем вне клеточного окружения. Более низкие значения рН вызывает деградацию полимерный слой кожи и выпуск груза белка в клетке.
Nanocapsule шкуры на новый метод доставки UCLA может снизиться или остаться нетронутыми в зависимости от размера молекулярных субстратов, с которыми встроенных белка должны взаимодействовать. Шкуры в основном гидрогеля основе полимеров, сделанных на месте полимеризации в буферном растворе при комнатной температуре. Функция шкуры могут быть легко контролируемых разумного выбора мономера, сшивающего и связь ориентации компонентов в зависимости от конкретных приложений доставки. Например, мономера и сшивающего может быть разработан как разложению, что позволяет выпуск белка грузов внутри клеток в ответ на сотовые окружающей среды (например, рН, протеазы, при облучении светом и т.д.).
Кроме того, шкуры могут быть разработаны как nondegradable, которая позволяет долгосрочные функции заключенная белков в клетках. Например, команда показала, что такие слои кожи может быть снижено за счет включения компонентов, которые чувствительны к протеаз или светло - что позволит также более целенаправленной доставки белков.
В целом, это новая технология позволяет внутриклеточной доставки белка с помощью общей, простой и эффективной платформы доставки. Кроме того, несколько белков теперь может быть доставлен ceils с высокой эффективностью деятельности, но и низкой токсичностью. Это открывает возможности для применения не только в терапии белка, но и в вакцинации, сотовые изображения опухоли, отслеживания, рак терапии, и даже косметику.
"Способность доставлять грузы intrace llularly и контролировать выпуск белка грузов рН или другие параметры окружающей среды очень важно", говорит член команды Лили Ву, профессор медицинской и молекулярной фармакологии Дэвид Геффен Школа медицины в Лос-Анджелесе. "Повышение уровня безопасности, эффективности и адресного предоставления белка полезной нагрузки это Святой Грааль для современной медицины. Эта новая технология перспективным во всех этих аспектах".
Команда надеется, что новая технология будет служить в качестве средства доставки для любого типа белка или белка наркотиков. Хотя первоначально описал использование технологии с 5 различных белков, исследователи быстро расширить свои работы включают более двух десятков различных белков.
"Следующим шагом является применение этой технологии в соответствующих, predinical модели заболевания", говорит У.. "Опираясь на обнадеживающие результаты повышения эффективности доставки в клетки, 1 ожидаем улучшения эффективности в preclmical моделей на животных, а также. В долгосрочной перспективе. Надежды заключается в разработке новых технологий, которые могут внести изменения в жизни больных, сказала она говорит.
