Jeśli chodzi o kształt, komórki wolą nanodyski

[KopalniaWiedzy.pl 351]

Próbując odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób kształt nanocząstek wpływa na ich transport do komórek, naukowcy z Georgia Institute of Technology zauważyli, że ssacze komórki preferencyjnie internalizują hydrożelowe nanodyski (jednym słowem - wolą nanodyski od nanopręcików).

Amerykanie stwierdzili także, że poszczególne typy komórek stosują różne mechanizmy "wciągania" do środka nanocząstek o różnych rozmiarach.

Autorzy artykułu z pisma PNAS tłumaczą, że w ich wydaniu imprinting działa jak foremka do wycinania ciastek, tyle że w nanoskali. Leki miesza się z roztworem polimeru i rozprowadza na plastrze krzemowym. Kształt odciska się za pomocą kwarcowej matrycy. Materiał jest później utwardzany za pomocą ultrafioletu i tak powstają ujemnie naładowane, hydrofilowe trójkąty, dyski czy pręciki.

Ekipa Krishnendu Roya (który początkowo pracował na Uniwersytecie Teksańskim, a obecnie w Georgia Institute of Technology oraz na Emory University) wykorzystała cząstki o różnych kształtach i rozmiarach, by stwierdzić, jak reagują na nie różne typy hodowlanych komórek ssaczych. Badacze nie spodziewali się, że komórki będą woleć dyski od pręcików ani też że w odróżnieniu od nanocząstek sferycznych, większe dyski i pręciki będą absorbowane bardziej wydajnie.

Teoretyczne wyliczenia wykazały, że energia konieczna do odkształcenia i owinięcia błony komórkowej wokół nanocząstki jest niższa dla dysków niż dla pręcików i że siły grawitacyjne oraz właściwości powierzchniowe odgrywają ważną rolę w wychwycie.

Powodem, dla którego te zagadnienia pozostawały nie do końca zbadane, był brak narzędzi do uzyskiwania precyzyjnie ukształtowanych nanocząstek.

Komórki pobierają nanocząstki za pośrednictwem endocytozy, ale w zależności o kształtu cząstki i typu komórki, uruchamiane są różne szlaki. Jedne komórki polegają na kaweolinie, podczas gdy inne wykorzystują odmienne białko błonowe - klatrynę.

Zrozumienie reakcji komórek na kształty nanocząstek ma znaczenie nie tylko dla dostarczania leków, ale i określenia toksyczności nanomateriałów z produktów konsumenckich.

W kolejnym etapie Roy chce prowadzić eksperymenty na modelach zwierzęcych.