Padidinti indų nutekėjimą pagal poreikį gali padėti pristatyti vaistus

Our Miss Brooks: Another Day, Dress / Induction Notice / School TV / Hats for Mother's Day (Birželis 2019).

Anonim

Endotelio ląstelės, kuriomis kraujagyslių linijos yra pripildytos, kad būtų išlaikytas kraujas viduje ir teka, tačiau mokslininkai Rice universitete ir jų kolegos atrado, kad gali būti įmanoma atrankiniu būdu atverti spragas tomis kliūtimis, kurios yra pakankamos, kad didelės molekulės būtų perduotos ir uždarytos dar kartą.

Ryžių bioinženierija Gang Bao ir Emory universiteto bei Gruzijos technologijos instituto bendradarbiai pranešė, kad naudoja magnetus, kad padėtų geležies oksido nanodalelėms įsibrauti į endotelio ląsteles tiek laboratorijoje, tiek in vivo. Tada jie naudoja tuos pačius magnetus, kad laivai laikinai "pasklistų".

Ši pralaidumas leistų didelės molekulės vaistams pasiekti tikslinių audinių, sakė Bao. Stiprūs magnetai gali paversti nanodalelių infuzuotomis kamieninėmis ląstelėmis arba vaistų pakrautomis nanodalelėmis patys į tikslines vietoves, net giliuose audiniuose, pavyzdžiui, organuose, kurių negalima pasiekti esama terapija.

Tyrimas pasirodo šiandien " Nature Communications".

"Dėl daugelio ligų, sisteminis kraujo patekimas per kraują yra vienintelis būdas pateikti molekules į svetainę", - sakė Bao. "Mažos molekulės gali prasiskverbti į kraujagyslę ir patekti į ligotas ląsteles, tačiau didelės molekulės, tokios kaip baltymai ar narkotinėmis medžiagomis nusodintos nanodalelės, negali veiksmingai perduoti endotelio, nebent ji yra nutekėjusi".

Vėžinių navikų kraujagyslėse paprastai yra endotelio barjero skylių, bet jie nėra panašūs į paklausą, kaip Bao ir jo komanda tikisi padaryti juos.

Kartu su vaistų molekulėmis, Bao nori naudoti magnetus, kad nanodalelių infuzuotas kamienines ląsteles patektų į sužeistas audinius. "Jei negalėsite tiesiogiai švirkšti kamieninių ląstelių, tarkim, širdyje, jūs turite atlikti sisteminį gimdymą ir jūs neturite kontroliuoti, kur jie eina.

"Mūsų pirminė idėja buvo pristatyti magnetines nanodaleles į kamienines ląsteles ir tada panaudoti magnetą, kad pritrauktų kamienines ląsteles tam tikroje vietoje", - sakė jis. "Tai padarius, mes taip pat pastebėjome, kad taikydami magnetinį lauką, mes galime generuoti pokyčius ląstelių skeleto struktūroje pagal actino gijų struktūras".

Šie struktūriniai elementai suteikia ląstelėms savo formą ir padeda išlaikyti gretimus ląsteles sandariai suspausti. "Mes manėme, jei galėtume pakeisti ląstelių-ląstelių jungtį naudodami magnetinę jėgą, buvo galimybė, kad galėtume inžinierius sugerti laivą", - sakė Bao.

Laboratorija sukūrė mikrofluidinę srauto kamerą, kuri imituodavo kraujagyslių sistemą ir padengė vamzdelius su tikromis endotelio ląstelėmis. Eksperimentai parodė, kad jų hipotezė: kai magnetinis laukas buvo pritaikytas nanodalelių infuzuojamoms ląstelėms, atvėrė spragas. Atleidus jėgą, daugiausia spragų uždaryta po 12 valandų.

Mikroskopiniai vaizdai parodė, kad fluorescenciniu būdu pažymėtos nanodalelės buvo tolygiai paskirstytos viduje endotelio kanalą, kai magnetinis laukas nebuvo taikomas. Kai tai buvo, dalelės buvo perskirstytos, o jėga, kurią jie pritaikė, iškraipė citoskeletą.

Kai kuriuose paveikslėliuose aktinas siūlas, padedančios duoti ląstelę, buvo pastebėtos jėgos formos. "Tai gana dramatiškas pokytis", - sakė Bao. "Kai pritaikysite jėgą, sutelksite pakankamai laiko, ląstelių struktūra pasikeis. Tai veda prie ląstelių-ląstelių jungties atidarymo."

Bao sakė, kad magnetinė jėga taip pat sukuria biologinį signalą, kuris keičia citoskeletos struktūrą. "Tai taip pat prisideda prie nutekėjimo", - sakė jis. "Mes vis dar bandome suprasti, kokį signalą mes suteikiame ląstelėms ir kaip atskiros ląstelės reaguoja."

Nors yra būdų, kaip palengvinti dviejų tipų transportavimą per endotelio barjerą - parakuliarinę (tarp ląstelių) ir transcellular (per ląsteles) - taip pat nėra galimybės nukreipti į konkrečias kūno vietas. Bao sakė, kad jo komandos požiūris siūlo sprendimą.

Jis teigė, kad jo grupė yra nuolatinio bendrojo kelio remonto projekto dalis, atliekama Teksaso Sveikatos mokslo centro Hiustono universiteto ortopedinės chirurgijos profesoriaus Dr. Johnny Huard laboratorijoje. "Problema yra kaip kaupti terapines kamienines ląsteles aplink kelio ir išlaikyti juos ten", - sakė Bao. "Įpurškus nanodalelių infuzuotas ląsteles, mes norime pritraukti juos prie kelio magnetų.

"Bet jei norite gydyti širdį ar kepenis, jums reikės gana didelio prietaiso, kad gautumėte reikiamą magnetinį lauką", - sakė jis. "Dar neturime, kad išbandyti tai klinikinėje aplinkoje bus iššūkis".

menu
menu