Gesundheit

Design-Prinzipien für die Krankheit-sensing-Nanomaterialien: Die detaillierten Ergebnisse dazu führen könnten, mehr präzise, wirksame Methoden der Behandlung und Diagnose einer Vielzahl von Krankheiten, einschließlich Krebs

Wissenschaftler haben lange versucht, zu entwickeln, medikamentöse Therapien, kann genauer diagnostizieren, target und effektiv behandeln von lebensbedrohlichen Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-und Autoimmun-Krankheiten. Ein vielversprechender Ansatz ist das design von morphbar Nanomaterialien kann zirkulieren durch den Körper und liefern diagnostische Informationen oder Veröffentlichung zielgerichteten Medikamenten, die in Reaktion auf Krankheit-marker Enzyme. Dank eines neu veröffentlichten Papier von Forschern des Advanced Science Research Center (ASRC) an Der Graduate Center Der City University of New York, Brooklyn College und Hunter College, haben Forscher nun design-Anleitung, die könnte schnell Voraus Entwicklung solcher Nanomaterialien.

In dem Papier, das erscheint online in der Fachzeitschrift ACS Nano, Forscher detail breit anwendbare Erkenntnisse aus Ihrer Arbeit für die Charakterisierung eines Nanomaterials können, wie vorauszusehen war, gezielt und sicher reagieren, wenn er spürt überexpression des Enzyms matrix-metalloproteinase-9 (MMP-9). MMP-9 hilft dem Körper, Abbau nicht benötigter extrazellulären Materialien, aber wenn die Pegel zu hoch sind, es spielt eine Rolle bei der Entstehung von Krebs und vielen anderen Erkrankungen.

„Jetzt gibt es keine klaren Regeln auf, wie die Optimierung der Nanomaterialien zu reagieren, um MMP-9 in vorhersagbarer Weise“, sagte Jiye Sohn, der Studie führen Autor und ein Graduate Center Ph. D. student arbeiten in einem der ASRC Nanoscience Initiative labs. „Unsere Arbeit wird ein Ansatz beschrieben, mit kurzen Peptiden zu erstellen Enzym reagieren kann, Nanostrukturen, die angepasst werden können, um zu nehmen auf spezifische therapeutische Maßnahmen, wie die nur auf Tumorzellen und aktivieren der Wirkstofffreisetzung in der Nähe von diesen Zellen.“

Methodik

Forscher entwickelt eine modular aufgebaute peptide, die sich spontan versammelt in Nanostrukturen und vorhersehbar und zuverlässig verformt wird oder bricht in Aminosäuren, wenn Sie kommen in Kontakt mit der MMP-9-Enzym. Die entworfenen Komponenten umfassen ein geladenes segment der Nanostruktur zu erleichtern, seine Sensorik und Auseinandersetzung mit dem Enzym; ein abspaltbares segment der Struktur, so dass es kann lock auf das Enzym und bestimmen, wie Sie reagieren; und einem hydrophoben segment der Struktur zu erleichtern, self-assembly von der therapeutischen Reaktion.

Bedeutung

„Diese Arbeit ist ein entscheidender Schritt in Richtung der Schaffung neuen smart-drug-delivery-Fahrzeuge und diagnostische Methoden mit genau einstellbaren Eigenschaften, die sich ändern könnte, das Gesicht der Krankheit, die Behandlung und das management“, sagte ASRC Nanoscience Initiative Direktor Rein Ulijn, deren Labor ist führend bei der Arbeit. „Während wir speziell ausgerichtet auf die Schaffung von Nanomaterialien, konnte spüren und darauf zu reagieren MMP-9, die Komponenten unserer design-Führung erleichtern können, die Entwicklung von Nanomaterialien, die spüren und reagieren auf andere zelluläre stimuli.“

Unter anderen Fortschritte, die Forschung team-Arbeit baut auf frühere Befunde, die zeigten, dass die Aminosäure Peptide können Kapseln und verwandeln sich in faserigen drug depots bei Interaktion mit MMP-9. Die Gruppe ist in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler am Memorial Sloan Kettering und Brooklyn College zu verwenden, Ihre Ergebnisse zu erstellen, eine neuartige Krebs-Therapie.