Na putu do stvaranja DNK Nanonaprave

Video: stvoriti umjetni DNK !!!

Nanotehnologija - relativno novi, ali brzo raste oblasti nauke koja proučava najmanja veličina uređaja i molekularnih alata koji mogu manipulirati pojedinačnih ćelija i njihovih komponenti.

Istraživači, kopiranje taktika virusa u ljudskom tijelu, stvorio prvu Nanonaprave, izbjegavajući uništavanje imunog sistema pacijenta.

Ovo dostignuće je nestalo komad slagalice, bez koje naučnici nisu mogli u potpunosti iskoristiti Nanonaprave na ćelijskom nivou.

Naučni kadar Harvard Instituta bioloških inženjering Wyss (Wyss Institut za biološki Inspiriran Engineering) u Bostonu kažu da je njihov novi DNK Nanonaprave uspješno završio svoju prvu misiju.

U svom članku objavljenom u izdanju ACS Nano, istraživači su zaključili da je ovo dostignuće "stvara platformu za izradu kompleksa, spreman za isporuku DNK Nanonaprave (DNA Nanonaprave)».

Ove "pametne DNK nanorobote" može se koristiti za dijagnosticiranje bolesti kao što su rak, i da ih identifikuje mnogo ranije nego sve moderne testove. Oni takođe mogu dostaviti molekule droge direktno kancerogeni tumor, pa čak i manipulirati molekula na licu mjesta.

Maskirana virusa do cilja

Vodeći autor William Shin (William Shih), profesor biološke hemije i molekularne farmakologije na Harvard Medical School, je rekao: "prikriveno smo funkcionalni uređaj za viruse da prevaziđu odbrane i doći do ciljne ćelije."

Istraživači vjeruju da je slična maskiranje tehnika se može koristiti za stvaranje umjetnih kontejnere ili "protoćelije" koji može otkriti toksina u vodi za piće i patogena u hrani.

DNK je najpoznatiji kao transporter sa genetske informacije. Ali istraživači u svom najnovijem radu koristi DNK u drugačiju ulogu - oni vidjeli u složenom i nezgrapan molekula trodimenzionalni građevinski materijal. Naučnici su nekoliko fragmenata DNK i programiran ih u sklapanje oblika željenog oblika, kao što je japanski origami.

U stvari, naučnici su koristili princip origami za stvaranje DNK Nanonaprave vrlo složen oblik, približavajući se u strukturu tercijarne molekularne strukture koje se dešavaju u ćelijama.

Naučnici su uspješno izgrađena od DNK nanorobote okvira. Rezultirajući DNK uređaj može obavljati više funkcija: oni "osećaju" okoliš oko njih, oni moraju da reaguju na određene situacije, oni su u stanju da pokrene željeni kemijske reakcije, oni mogu kretati - za proizvodnju mehaničke energije.

Takvi izvanredan uređaji nisu nove. Na primjer, u 2012. godini, istraživači iz istog instituta Wyss prijavio osnovan na principu origami DNK nanobotima da pronađem ćelije raka i dostaviti ih na molekularnoj samouništenje upute (ćelije smrti okidač).

Također, naučnici sa MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) govorio je o jedinstvenoj nanofactories sposoban na molekularnom nivou da izvrši "Skupština" složenih lijekova, direktno u tumor. Ove tvornice proizvode smrtonosni tumor proteine, koristeći energiju ultraljubičastih zraka.

Kao DNK nanorobote postati nevidljiv za imuni sistem?

Ipak, još uvijek nedostaje glavna stvar - na nanobotima nemaju mogućnost da zaobiđe zaštita imunog sistema, ili barem da se sakrije u to vrijeme, dok ne naprave svoj posao. Kada profesor Šin i njegove kolege ubrizgava Nanoroboti u krvotok miševa, njihov imuni ćelije su brzo "vari" malo pomagača.

Profesor Shin, koji je i profesor biologije raka na čuvenom Cancer Institute Dana-Farber (Dana-Farber Cancer Institute), bio je u stanju pronaći odgovor iz prirode.

Virus skriva od imunog sistema domaćina, pomoću posebnog "maskirne mreže". Virusni genom se krije iza solidna protein granata, koje pokriva gornji dupli sloj fosfolipida i proteina - kao što je to u posjedu membranu živih ljudskih ćelija.

Profesor kaže da se sakriti pod nanodevice lipoproteina sloj je divna ideja. Da bi se to shvatiti u praksi, istraživači su zaključili prvi DNK u virusnu nanorobotov oktahedron (oktaedar), a zatim izgradila oko lipidni dvosloj membrana sa ugrađenim proteina.

Nanonaprave izgleda kao virus

PREMAZANE membrana lipoproteina izum znanstvenika pod elektronskim mikroskopom, izgleda isto kao mnogi virusi DNK sadrže.

Sljedeći korak je bio test ljuske.

Da li će to pomoći robotu da prevari imuni sistem domaćina?

Da bi se to testirali, istraživači su označeni roboti farbam a zatim ubrizgava laboratorijskih miševa. Koristeći napredne tehnike snimanja, naučnici su posmatrali kretanje čestica u organizmu glodara. Ako maskiranje radova, DNK Nanoroboti treba distribuirati u tkivima i tu ostaju dugo.

Za usporedbu, oni su obojeni sa nezaštićenim čestica, i unesite ih u drugu grupu miševa. Ovi roboti u kratkom vremenu svjetlo samo u području mjehura - imuni sistem ih uništili, i doveo ostaci tijela zajedno sa bojom preko bubrega.

Međutim, zaštićeni DNK Nanonaprave - je druga priča. Virusne kovertu pomogao im da ostanu nevidljiva za imuni sistem satima. Čestice se distribuiraju kroz krvne sudove i da li je bilo dovoljno dugo da obavi potrebne radove.

Da biste potvrdili svoj uspjeh, istraživači su odlučili za mjerenje nivoa dva proteina imunološkog sistema koje su odgovorne za uništavanje stranih tijela. Na miševima ubrizgane nezaštićenim čestica, nivo ovih imunološkog proteina bio je 100 puta veći nego u prvoj grupi. To jest, nanorobote nepresvučen inducirana u miševima akutne imuni odgovor i imunološki sistem ne reaguje na zaštićenom robote.

Naučnici kažu da s takvim premazom nanorobote može učiniti mnogo korisnih stvari - za aktiviranje imunog sistema u borbi protiv raka, imuni odbacivanje reakcija na organima, drogom u leglo bolesti, i drugi.

Studija na Harvardu naučnika je podržan od strane američkog Nacionalnog instituta za zdravlje, Odjel za znanstvena istraživanja Laboratorija za američke vojske i Instituta Wyss.

Sjetite se o još jednom nedavnom proboj u medicinskoj nanotehnologije. U februaru 2014. godine, naučnici sa University of Illinois u Chicagu (University of Illinois u Chicagu) naučili da koriste nanočestice da suzbije "pogrešne" radni imune ćelije. Ovo je važan korak ka efikasnije praćenje autoimunih bolesti.

Udio u društvenim mrežama:

Povezani