Newswise - più di 15 anni fa di scienziati ha scoperto un senso arrestare un gene particolare nelle relative piste. L'individuazione Prize-winning Nobel tiene la promessa allettante per scienza medica, ma finora è stato difficile da applicare la tecnica, conosciuta come interferenza del RNA, in cellule viventi.

Ora gli scienziati all'università di Washington a Seattle e l'università di Emory a Atlanta sono riuscito a usando la nanotecnologia conosciuta come i puntini di quantum per affrontare questo problema. La loro tecnica è 10 - 20 volte più efficace dei metodi attuali per l'iniezione degli attrezzi gene-facenti tacere, conosciuti come siRNA, nelle cellule.

“Crediamo che questo stia andando avere un effetto molto importante al campo della consegna del siRNA,„ ha detto Xiaohu Gao, un assistente universitario di UW della bioingegneria e co-author di uno studio pubblicato in linea questa settimana nel giornale della società chimica americana.

“Questo lavoro contribuisce a superare la barriera di vecchia data nel campo del siRNA: Come realizzare livello che fa tacere efficienza con bassa tossicità, 'ha detto il co-author Shuming il Nie, un professore nel reparto del coltro del Wallace H. di ingegneria biomedica, insieme affiliato con l'Istituto di Tecnologia della Georgia e l'università di Emory.

Altri co-author sono Maksym Yezhelyev e Ruth O'Regan a Emory e a Lifeng Qi al UW.

Le brevi parti di RNA, la copia di funzionamento di DNA, possono rendere invalida la produzione di una proteina facendo tacere, o disattivando, una stirata del codice genetico. I laboratori di ricerca usano regolarmente la tecnica per calcolare fuori che cosa un gene particolare fa. Nel corpo, l'interferenza del RNA ha potuto essere utilizzata per trattare le circostanze che variano dal cancro della mammella alla vista di deterioramento.

Gli esperimenti recenti hanno usato i puntini di quantum, sfere fluorescenti del materiale a semiconduttore appena sei nanometri attraverso (allineare 9.000 puntini capo a capo uguaglierebbe la larghezza dei capelli umani). Le proprietà ottiche uniche dei puntini di Quantum li inducono ad emettere la luce dei colori differenti secondo il loro formato. I puntini stanno sviluppandi per formazione immagine cellulare, le pile solari ed i diodi luminescenti.

Questo articolo descrive una delle prime applicazioni dei puntini di quantum per drogare la consegna.

Ogni puntino di quantum è stato circondato da una spugna del protone che ha trasportato una carica positiva. Senza alcuni puntini di quantum allegati, la carica negativa dei siRNA lo impedirebbe una parete delle cellule penetranti. Con il chaperone del quantum-puntino, il complesso caricato del siRNA attraversa più debolmente la parete cellulare, fuoriesce dal endosome (una bolla grassa che circonda il materiale ricevuto) e si accumula nel liquido cellulare, in cui può fare la relativa fabbricazione d'interruzione della proteina del lavoro.

La chiave al metodo recentemente pubblicato è che i ricercatori possono registrare il trucco chimico del rivestimento della protone-spugna del puntino di quantum, permettendo che gli scienziati controllino precisamente quanto strettamente l'attaccatura dei puntini al siRNA.

I puntini di Quantum erano drammaticamente migliori delle tecniche attuali ad arrestare l'attività di gene. Negli esperimenti, la produzione delle cellule di una proteina della prova è caduto a 2 per cento quando il siRNA è stato trasportato con i puntini di quantum. Al contrario, la proteina della prova è stata prodotta a 13 per cento - 51 per cento dei livelli normali quando il siRNA è stato trasportato con uno di tre reagenti commerciali, o di reazione-causare le sostanze, ora comunemente usate nei laboratori.

La centrale all'individuazione è che i puntini fluorescenti di quantum permettono che gli scienziati guardino i movimenti dei siRNA. Gli inseguitori precedenti del siRNA hanno emanato la luce per di meno che un minuto, mentre il quantum punteggia, sviluppato per formazione immagine, emette la luce per le ore alla volta. Negli esperimenti gli autori potevano guardare il processo affinchè molte ore seguano il percorso dei gene-silenziatori.

Il nuovo metodo è inoltre cinque - 10 volte meno tossico alla cellula che i prodotti chimici attuali, significanti i chaperones del puntino di quantum sono meno probabili nuocere alle cellule. Il veicolo di consegna ideale non avrebbe effetto; l'unico cambiamento biologico sarebbe siRNA che ostruisce la produzione delle cellule di una proteina indesiderabile.

La ragione esatta per cui i puntini di quantum erano più efficaci delle tecniche precedenti è, tuttavia, ancora un mistero.

“Crediamo che il miglioramento sia causato tramite la fuga endosome e l'abilità del quantum punteggia a parte dal siRNA,„ Gao ha detto.

I puntini di Quantum non sono ancora approvati per uso in esseri umani. Gli autori ora stanno trasferendo le loro tecniche alle particelle dell'ossido di ferro, parecchi tipi di cui sono stati approvati tramite l'Organismo di controllo degli alimenti e dei farmaci per uso in esseri umani.
Inoltre stanno lavorando per designare le cellule tumorali come bersaglio attaccando agli indicatori specifici sulle cellule di superficie.

“Osservando in avanti, questo lavoro avrà implicazioni importanti in terapeutica in vivo del siRNA, che richiederà l'uso dell'ossido di ferro non tossico e degli elementi portanti polimerici biodegradabili piuttosto che i puntini di quantum,„ Nie ha detto.

La ricerca è stata costituita un fondo per dalle concessioni dagli istituti della sanità nazionali, dal National Science Foundation e dalla coalizione del Cancer della Georgia.

Le immagini sono inviate con questo rilascio a http://uwnews.org/article.asp?articleID=42430.

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