Nanopartículas poderiam fornecer rota mais fácil para a terapia celular

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Investigadores física UT Arlington podem ter desenvolvido uma maneira de utilizar a tecnologia laser para entregar drogas e terapia génica ao nível celular, sem danificar os tecidos circundantes. O método, eventualmente, poderia ajudar os pacientes que sofrem de doenças genéticas, câncer e doenças neurológicas.

Nanopartículas poderiam fornecer rota mais fácil para a terapia celular


Física Professor Ali Koymen, à esquerda, e Samarendra Mohanty, um professor assistente de física, discutir suas pesquisas.

Crédito: Cortesia da imagem da Universidade do Texas em Arlington

Em um estudo publicado recentemente pela revista Nature Scientific Reports, a equipe emparelhado cristalinas nanopartículas de carbono magnético e ondas contínuas feixes de laser infravermelho próximo no que é chamado de entrega fototérmica. Os autores do novo estudo são Koymen Ali, um professor de física; Samarendra Mohanty, um professor assistente de física; e Ling Gu, um investigador no laboratório de Mohanty.

A nova descoberta surgiu do estudo anterior, onde Koymen e Mohanty utilizado um laser de 50 a 100 miliwatts ea mesma nanopartículas de carbono, que absorve o feixe, para aquecer e destruir as células cancerosas em laboratório. A equipe usou o novo método de entrega fototérmica em experimentos de laboratório para introduzir corantes impermeáveis ​​e pequenas moléculas de DNA em células de câncer de próstata e de sarcoma de fibroblastos humanos.

"Neste trabalho, o Dr. Mohanty utilizada uma potência mais baixa, de 20 a 30 mW, laser de onda contínua infravermelho próximo e a nanopartícula de permear a membrana celular sem matar as células. Este método se estende a membrana da célula desejado para permitir a entrega e tem a vantagem adicional de criar um fluxo de fluido que acelera o movimento do que está sendo entregue ", disse Koymen, cujo laboratório criado cristalina de nanopartículas de carbono magnético do estudo utilizando uma descarga de plasma elétrico dentro de uma solução toulene.

Introduzindo o ADN estranho ou outras pequenas moléculas directamente para as células é essencial para alguns dos métodos mais avançados sendo desenvolvido em terapia genética, vacinas, imagiologia do cancro e outros tratamentos médicos. Actualmente, a prática predominante é o uso de vírus para a entrega às células. Infelizmente, o âmbito daquilo que pode ser entregue com vírus é severamente limitado e interacção vírus pode levar a respostas inflamatórias e outras complicações.

Cientistas olhando para criar um caminho para dentro da célula sem o emprego de um vírus também têm experimentado com o uso de feixes de laser de luz UV-Visível sozinho. Mas esse método danos que envolve as células e tem um nível relativamente rasa de eficácia.

Uma vantagem importante do novo método é que a absorção de luz no infravermelho próximo da nanopartícula pode ser usado para amplificar selectivamente a interacção de laser de baixa potência com o tecido alvejado e "induzida por laser-dano para as células não alvo ao longo do caminho de irradiação pode ser evitada ", diz o relatório. As propriedades magnéticas das nanopartículas também significa que eles podem ser localizados com um campo magnético externo; Por conseguinte, uma menor concentração pode ser utilizada de forma eficaz.

"Universidades de pesquisa, como UT Arlington incentivar professores e alunos a acompanhar cada nova descoberta com perguntas ainda mais profundas", disse Pamela Jansma, reitor da UT Arlington College of Science. "Com a sua mais recente publicação, Drs. Koymen, Mohanty e Gu ter tomado a sua colaboração a um novo nível como eles continuam a construir em direção implicações importantes para a saúde humana e tratamento da doença."

Nanopartículas de carbono produzido para o estudo do câncer varia de cinco a 20 nanômetros de largura. Um fio de cabelo humano tem cerca de 100.000 nanômetros de largura. As nanopartículas magnéticas de carbono também são fluorescentes. Assim, eles podem ser usados ​​para melhorar o contraste de imagem óptica de tumores juntamente com a RM.

Tags: tecnologia médica, dispositivos médicos, Cancro do Pulmão, Nanotecnologia, Optics, o cancro da próstata