Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu w Buffalo wykorzystali kropki kwantowe do skuteczniejszego dostarczania leków na gruźlicę i inne choroby płuc. Dzięki temu chemioterapeutyk - doksorubicyna - trafia do specyficznych komórek płuc, zwłaszcza makrofagów pęcherzykowych, które stanowią pierwszą linię obrony przed wziewnymi patogenami, nie wywołując przy tym ostrych stanów zapalnych (Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine).

Wykorzystując fluorescencję, można sprawić, by w zależności od wielkości kropki świeciły na różne kolory. Ta właściwość jest bardzo cenna dla badaczy, ponieważ "sztuczne atomy" są świetnymi transporterami, poza tym świecą dużo dłużej od barwników, którymi zazwyczaj znakuje się badane molekuły.

Dr Krishnan V. Chakravarthy ekscytuje się perspektywą docierania tylko do wybranych komórek, bez konieczności szkodzenia otaczającym tkankom, a nawet odległym narządom. Akademik podkreśla, że udało się to zarówno w hodowlach komórkowych, jak i podczas eksperymentów na modelu zwierzęcym. Na razie technologia znajduje się jeszcze w powijakach, ale gdy powstanie aerozol, będzie można poważnie pomyśleć o testach klinicznych i wdrożeniu wynalazku w szpitalach.

Specjaliści z uniwersyteckiego Instytutu Laserów, Fotoniki i Biofotoniki połączyli kropki kwantowe z doksorubicyną. Obrali na cel makrofagi pęcherzykowe (aMØ), które produkują m.in. cytokiny i chemokiny, kształtując w ten sposób przebieg reakcji zapalnej. Centralna rola aMØ w reakcji na wpływy środowiskowe sprawia, że są one idealnymi kandydatami do specyficznego dostarczania leku w celu modulowania odpowiedzi immunologicznej/zapalnej [nie bez powodu makrofagi są nazywane komórkami efektorowi odpowiedzi immunologicznej].

Naukowcy przetestowali właściwości przeciwzapalne kompleksu kropka-doksorubicyna (QD-DOX), wprowadzając do organizmów myszy i szczurów albo sam chemioterapeutyk, albo kropki kwantowe połączone z lekiem. Następnie oceniano zakres uszkodzeń płuc. Okazało się, że kompleks QD-DOX zwiększał pobór medykamentu i nie wywoływał tak silnej reakcji prozapalnej jak doksorubicyna. Zespół wykazał, że lek jest uwalniany dopiero po dotarciu do komórki docelowej i co ważne, nadal zachowuje swoje właściwości.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W elektronice konsumenckiej kropki kwantowe wykorzystywane są np. w telewizorach, gdzie znacząco poprawiają odwzorowanie kolorów. Używa się ich, gdy telewizory LCD wymagają tylnego podświetlenia. Standardowo do podświetlenia używa się białych LED-ów, a kolory uzyskuje dzięki filtrom. Zanim pojawiły się kropki kwantowe znaczna część światła nie docierała do ekranu, była blokowana przez filtry. Zastosowanie kropek kwantowych w LCD wszystko zmieniło.
      Obecnie telewizory QD LCD wykorzystują niebieskie LED-y jako źródło światła, a kropki kwantowe, dzięki efektom kwantowym, zmieniają to światło w czerwone i zielone. Do filtrów docierają wówczas wyłącznie trzy składowe kolorów – czerwony, zielony i niebieski – a nie całe spektrum światła białego, to znacznie mniej światła jest blokowane i marnowane dzięki czemu otrzymujemy jaśniejsze, bardziej nasycone i lepiej odwzorowane kolory.
      Okazuje się, że ta sama technologia może być przydatna przy uprawie roślin. Wykazują one bowiem preferencje odnośnie kolorów światła. Wiemy na przykład, że nie absorbują zbyt dużo światła zielonego. Odbijają je, dlatego wydają się zielone. Niedawne badania wykazały, że różne rośliny są dostosowane do różnych długości fali światła. W Holandii niektórzy plantatorzy już od dłuższego czasu eksperymentują i uprawiają pomidory pod światłem w kolorze fuksji, róże ponoć lubią bardziej białe światło, a papryka żółte.
      W 2016 roku Hunter McDaniel i jego koledzy z UbiQD zaczęli zastanawiać się nad wykorzystaniem kropek kwantowych w hodowli roślin. Biorąc bowiem pod uwagę fakt, że kropki kwantowe pozwalają na bardzo precyzyjne dobranie długości fali światła oraz fakt, że światło nie jest blokowane, więc i nie mamy tutaj dużych strat energii, takie rozwiązanie mogłoby się sprawdzić.
      Wcześniej McDaniel był badaczem w Los Alamos National Laboratory. Pracował tam właśnie nad kropkami kwantowymi i tam zdał sobie sprawę, że toksyczny kadm, wykorzystywany w kropkach, można zastąpić siarczkiem miedziowo-indowym. W 2014 roku założył UbiQD by skomercjalizować opracowaną przez siebie technologie.
      Na początku naukowiec wyobrażał sobie kilka pól zastosowania dla nowych kropek kwantowych. I wtedy wpadliśmy na pomysł wykorzystania ich w rolnictwie. Ten rynek ma gigantyczny potencjał. Może on wchłonąć nawet ponad miliard metrów kwadratowych powierzchni kropek kwantowych rocznie.
      Przedstawiciele UbiQD postanowili produkować długie płachty zawierające kropki kwantowe, które byłyby podwieszane pod dachami szklarni i zmieniałyby spektrum wpadającego światła słonecznego. Pierwsze takie płachty dawały światło pomarańczowe o długości fali około 600 nm. Badacze testowali je na badawczych uprawach sałaty na University of Arizona. Z czasem zaczęto prowadzić testy na większą skalę. Inne płachty, dające inne kolory światła, sprawdzano w Nowym Meksyku na pomidorach, ogórkach i ziołach, w Holandii badano wpływ światła z kropek kwantowych na uprawy truskawek i pomidorów, w Kolorado do testów wybrano konopie przemysłowe, w Kalifornii i Oregonie konopie indyjskie, a w Kanadzie ogórki i pomidory. UbiQD nawiązała tez współpracę w firmą Nanosys, która od 2013 roku produkuje kropki kwantowe w ilościach przemysłowych na potrzeby producentów telewizorów.
      Niedawno UbiQD rozpoczęła komercyjną sprzedaż swoich płacht z kropkami kwantowymi. Mogą je kupić producenci z Azji, Europy i USA. Obecnie na skalę przemysłową produkowane są jedynie płachty dające światło pomarańczowe, jednak trwają badania nad innymi kolorami.
      UbiQD otrzymała też kilka grantów od NASA. Za te pieniądze ma stworzyć produkt do użycia w warunkach kosmicznych. Tego typu płachta powinna blokować szkodliwe dla roślin promieniowanie ultrafioletowe i zamieniać je w światło o takiej długości, by rośliny mogły przeprowadzać fotosyntezę.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kiedy komórki naturalnie obumierają, tworzą wiele "śmieci", które mogą skłaniać układ immunologiczny do atakowania własnego organizmu. Naukowcy z Georgia Health Sciences University odkryli jednak, że zapobiegając takim sytuacjom, można wykorzystać enzym 2,3-dioksygenazę indoleaminy (IDO), niedopuszczający u kobiet w ciąży do odrzuceniu płodu.
      Przyczyną tocznia jest utrata normalnej tolerancji na siebie, swoje własne DNA - tłumaczy dr Tracy L. McGaha. Podczas eksperymentów Amerykanie zauważyli, że po usunięciu z hodowli IDO pozostałości po obumarłych komórkach wyzwalały reakcję immunologiczną, która mogła prowadzić do choroby autoimmunologicznej. U myszy genetycznie predysponowanych do tocznia zablokowanie działania 2,3-dioksygenazy indoleaminy skutkowało rozwojem wcześniejszej i bardziej agresywnej postaci choroby.
      McGaha przypomniał swoje wcześniejsze badania, których wyniki ukazały się w piśmie Blood. Podobnie jak teraz, jego zespół skoncentrował się wtedy na makrofagach. Przy wejściu do śledziony znajdują się komórki układu odpornościowego, kontrolujące krew pod kątem obecności bakterii, wirusów czy cholesterolu. W pobliżu czuwa grupa makrofagów, które fagocytują niepożądane "elementy" i najwyraźniej kontrolują przebieg reakcji, bo gdy ich zabraknie, a w śledzionie pojawią się martwe komórki, rozwija się stan zapalny. Najnowsze studium wykazało, że czymś, co pozwala trzymać komórki układu odpornościowego w ryzach, jest po części właśnie IDO. To dzięki enzymowi możliwe jest skuteczne usuwanie śmieci i jednoczesne utrzymywanie spokoju wśród okolicznych komórek odpornościowych. Wniosek? Nasilając produkcję enzymu lub jego działanie, dałoby się przywrócić utraconą tolerancję na siebie.
      W tym miejscu warto przypomnieć, co ustalili inni naukowcy. IDO uczestniczy w katabolizmie tryptofanu. Hamuje namnażanie limfocytów T zarówno w warunkach in vivo, jak i in vitro, dlatego przypuszczano, że dzieje się tak wskutek cytotoksycznego wpływu metabolitów tryptofanu. To kolejny element układanki związanej z regulacyjną rolą 2,3-dioksygenazy indoleaminy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kobiety z grupy podwyższonego ryzyka raka piersi mogą być także bardziej zagrożone chorobami serca. U większości kobiet z dziedzicznym rakiem gruczołu sutkowego i jajnika występują mutacje genów BRCA1 i BRCA2, a dr Subodh Verma, kardiolog z St. Michael's Hospital, odkrył, że wydają się one regulować również działanie serca.
      Przechodząc zawał serca, myszy ze zmutowanym BRCA1 umierały 3-5-krotnie częściej. Działo się tak głównie przez pogłębioną niewydolność serca, do której dochodziło, bo zawał u tych zwierząt był 2-krotnie silniejszy niż u gryzoni z niezmutowanym BRCA1.
      Dwukrotny wzrost niewydolności serca zaobserwowano także u myszy ze zmutowanymi BRCA1 lub BRCA2, którym podawano doksorubicynę - cytostatyk stosowany w leczeniu raka sutka. Jak nadmieniają autorzy raportu opublikowanego w pismach Nature Communications i Journal of Biological Chemistry, wyniki uzyskane na myszach zweryfikowano na ludzkich tkankach.
      Kanadyjczycy sądzą, że zmutowane BRCA1/2 nie dopuszczają do naprawy DNA w komórkach mięśniowych, a to niezbędne w przypadku zawału serca.
      Dr Christine Brezden-Masley podkreśla, że choć lekarze już od dawna wiedzieli, że doksorubicyna wiąże się z niewydolnością serca, dopiero teraz wyjaśniło się, że kobiety z mutacjami BRCA1/2 są szczególnie wrażliwe na efekty toksyczne cytostatyku. Oznacza to, że gdy pacjentka ma zmutowany gen, muszę myśleć o tym, ile doksorubicyny jej podaję lub rozważyć alternatywną terapię.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Płytki odpowiadają nie tylko za krzepnięcie krwi. Okazuje się, że spełniają też ważną rolę w ustanawianiu odpowiedzi immunologicznej. Kiedy do krwiobiegu dostają się bakterie, szybko zostają pokryte płytkami.
      Kompleksy te są następnie kierowane do śledziony, gdzie czekają na nie komórki dendrytyczne - komórki prezentujące antygen, które odgrywają podstawową rolę w pobudzaniu limfocytów Tc.
      By doszło do oblepienia bakterii płytkami, konieczna jest obecność płytkowej glikoproteiny GPIb oraz składnika dopełniacza C3, który przylega do mikroorganizmu. Gdy wyhodowano myszy pozbawione C3, trombocyty nie otoczyły wstrzykniętych Listeria monocytogenes.
      Mimo że bakterie zostały zniszczone przez makrofagi, przez brak C3 nie wykształciła się pamięć immunologiczna, a więc układ odpornościowy nie zapamiętał przebytej infekcji. Dirk Busch z Uniwersytetu w Monachium, autor opisywanych badań, uważa, że by ulepszyć szczepionki, warto wzmocnić reakcję płytek krwi.
      Naukowcy podkreślają, że inne Gram-dodatnie bakterie także były szybko znakowane przez trombocyty, ujawniając istnienie aktywnego mechanizmu transportu bakterii układowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby, u których w przebiegu alergii nieco wzrasta poziom przeciwciał IgE, rzadziej mają glejaki, a jeśli już zachorują, przeżywają dłużej od ludzi z normalnym mianem tych przeciwciał (Journal of the National Cancer Institute).
      Wyniki sugerują, że u alergików reakcja immunologiczna na komórki guza jest inna [niż u pozostałych]. Pod względem zwalczania nowotworu lub zapobiegania jego powstaniu, pacjenci z alergiami mogą być chronieni. Niewykluczone też, że potrafią lepiej walczyć z nowotworem - wyjaśnia prof. Dominique Michaud z Brown University.
      Amerykańsko-brytyjski zespół opierał się na wynikach wcześniejszych badań, które wskazywały na związek między IgE, objawami alergii i guzami mózgu. Zamiast jednak pytać ludzi, którzy chorowali na glejaki lub nie, o historię alergii lub prosić o wyniki testów przeciwalergicznych, naukowcy przeanalizowali wyniki 4 dużych studiów dot. stanu zdrowia. Dzięki temu można było określić poziom IgE, nim zdiagnozowano u nich i zaczęto leczyć guza mózgu. To pierwsze studium, które odnosiło się do ogólnego poziomu IgE w próbce pobranej przed zachorowaniem. To ważne dla stwierdzenia, czy mamy do czynienia ze związkiem przyczynowo-skutkowym.
      Mimo że 4 studia objęły bardzo dużą liczbę osób, liczba przypadków przydatnych dla ekipy Michaud nie była wcale spora: dysponowano próbkami osocza tylko 169 pacjentów, u których zdiagnozowano potem glejaka. Zestawiono ich z wynikami 520 podobnych osób, które pozostały zdrowe.
      Naukowcy zauważyli, że w porównaniu do grupy kontrolnej, ryzyko wystąpienia glejaka jest znacząco niższe u alergików, u których miano przeciwciał jest podwyższone tylko w pewnym stopniu i wynosi od 25000 do 100000 jednostek na litr. U pacjentów z najwyższym stężeniem przeciwciał nie zaobserwowano efektu ochronnego.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...