Nanokapsule s kemičnim tovorom so prodrle v jedro žive celice

Nanokapsule s kemičnim tovorom so prodrle v jedro žive celice
Nanokapsule s kemičnim tovorom so prodrle v jedro žive celice
Anonim

Biologi so razvili in uspešno preizkusili sistem, ki transportira potrebne snovi v celično jedro. Znanstveniki nameravajo uporabiti podobne sheme za ciljno dostavo zdravil.

Dosežek je opisan v znanstvenem članku, objavljenem v reviji PNAS.

Celično jedro ščiti svojo DNK pred nasilnimi kemičnimi procesi v citoplazmi. Vsaka snov ne more priti v to citadelo naših dednih podatkov.

Membrana (stena) jedra ima sistem vstopov in izstopov, imenovanih jedrske pore. To ime ne sme biti zavajajoče: v tem primeru pore niso dobesedno luknje.

Jedrska pora je kompleks beljakovinskih molekul, ki transportira potrebne snovi v jedro in nazaj. Za vstop v svetišče mora imeti molekula ali delček posebno kemijsko oznako. Tela, ki nimajo tega "tesnilnega prehoda", ne prehajajo skozi pore. Izjema so le zelo majhni predmeti (manj kot pet nanometrov), ki jih "stražarji" preprosto ne morejo ujeti.

Nekateri virusi so se razvili, da bi ta nadzorni sistem prelisičili s posnemanjem vstopnice za kemikalije. Znanstveniki uporabljajo isti trik za ustvarjanje nanometrskih predmetov, ki prodrejo v jedro.

Različne znanstvene skupine so eksperimentirale z nanodelci zlata, silicijevega oksida in drugih snovi. Tak nanodelci so kot primitivna topovska krogla: samo trden kos kovine ali drugega materiala.

Tokrat so si raziskovalci zastavili težjo nalogo: ustvariti kapsule, ki v sebi shranijo želeno snov in jo ob prihodu na mesto sprostijo. Če nadaljujemo z artilerijsko analogijo, jih lahko primerjamo s sodobnimi granatami: pod tanko lupino se skriva naboj, le ne eksplozivov, ampak zdravil.

Lupina kapsule je bila sestavljena iz biokompatibilnih polimerov, ki so bili kemično označeni, da jim omogočijo vstop v jedro. V zvezi s tem jih avtorji imenujejo polimersomi (iz grškega "soma" - telo).

"Ti polimeromi, veliki približno 60 nanometrov, so zaprti v prožno polimerno lupino, ki posnema naravne membrane," pravi soavtorica Cornelia Palivan z Univerze v Baslu.

Znanstvenik ugotavlja, da so polimerne membrane bolj stabilne in funkcionalne kot lipidne, ki obdajajo majhne organele v celici - vezikle.

Za kemično polnjenje zrnc so bila uporabljena različna barvila. V prihodnosti bi morala njihova zdravila zavzeti mesto.

Biologi so svoje zamisli testirali na celični kulturi HeLa. Spomnimo se, da je to človeška celična linija raka, ki se je začela leta 1951 z eno samo celico, odvzeto pacientu. Rakave evkariontske celice, za razliko od navadnih, nimajo omejitev glede števila delitev: poljubno oddaljeni "potomec" takšne celice se lahko znova deli. Zato HeLa že sedem desetletij služi kot poskusni material za številne študije, ki zahtevajo človeške celice.

Poskusi so pokazali, da so se barve, zaprte v kapsulah, dejansko nabrale v celičnem jedru. Znanstveniki so to potrdili z več mikroskopskimi metodami.

Raziskovalci so predstavili tudi serijo kapsul, ki nimajo kemičnega "prehoda". Snovi, nabite v njih, niso vstopile v jedro. To dokazuje, da sistem deluje točno tako, kot so načrtovali razvijalci.

Priporočena: