Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Przeciwciała to nie tylko cząsteczki kluczowe dla naszej odporności. Mają one także zastosowanie w wielu technologiach związanych m.in. z diagnostyką medyczną oraz wykrywaniem toksyn. Mimo to, niektóre ich wady znacznie utrudniają ich zastosowanie na szeroką skalę. Czy syntetyczne odpowiedniki przeciwciał rozwiążą ten problem?

Na rynku dostępna jest coraz szerszy wybór testów wykorzystujących zdolność przeciwciał (immunoglobulin) do wybiórczego wiązania ściśle określonych cząsteczek. Najlepiej znanym z nich jest bez wątpienia test ciążowy. Co prawda jest on prosty w użyciu i wygodny, lecz koszt jego produkcji oraz trwałość zastosowanych odczynników pozostawiają wiele do życzenia. Obiecujący pomysł na rozwiązanie tych niedogodności prezentują naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego.

Głównym autorem technologii jest prof. Kenneth Shea. Zaprezentowana przez jego zespół cząsteczka jest zdolna do silnego, lecz jednocześnie wybiórczego wiązania cząsteczek melityny - głównej toksyny jadu pszczół.

Do tworzenia "sztucznego przeciwciała" użyto techniki zwanej "piętnowaniem molekularnym" (ang. molecular imprinting). Przypomina ona tworzenie odlewu rzeźby. Cząsteczka, która ma być wykrywana, jest opłaszczana warstwą molekuł przylegających do jej powierzchni. Powstaje w ten sposób unikalny wzór wgłębień i wypukłości, charakterystyczny dla danego związku.

Wytworzoną powłokę utrwala się poprzez polimeryzację, czyli wzajemne połączenie cząsteczek wchodzących w jej skład, a następnie wypłukuje się wykrywaną cząsteczki z jej wnętrza. Powstaje w ten sposób "forma" zdolna do wychwytywania innej cząsteczki tej samej substancji

Piętnowanie molekularne jest od pewnego czasu stosowane w przemyśle, lecz brakowało dotychczas metod pozwalających na produkowanie "form" zdolnych do wykrywania substancji wielkocząsteczkowych, takich jak białka. Problemem były także właściwości fizykochemiczne polimeru używanego do produkcji "sztucznych przeciwciał", spośród których najistotniejsza była niska rozpuszczalność w wodzie.

Problem rozwiązano dzięki wykorzystaniu do produkcji "odlewu" substancji innej niż zwykle. Jak tłumaczy prof. Shea, wykonano sporo pracy, aby ustalić kompozycję, która zminimalizuje interakcje z ogromną różnorodnością białek [innych niż wykrywane]. Przeprowadzone testy wykazały, że modelowe "przeciwciało" wykrywa melitynę równie skutecznie, co naturalne ludzkie immunoglobuliny.

Zdaniem prof. Shea, syntetyczne cząsteczki mogą wkrótce stać się sercem sensorów wykrywających liczne zagrożenia w otoczeniu człowieka. Dzięki swojej wysokiej trwałości mogłyby one posłużyć także do podawania ludziom w celach terapeutycznych. W przeciwieństwie do naturalnych, białkowych przeciwciał, "formy" opracowane na University of California są odporne na działanie enzymów trawiennych, dzięki czemu mogłyby być podawane nawet drogą pokarmową. 

Zespół badaczy z Kalifornii przeprowadził już pierwsze testy, dzięki którym potwierdzono zdolność opracowanych cząsteczek do neutralizacji melityny w organizmie zwierząt. Trwają także prace nad wytworzeniem sensorów zdolnych do wykrywania kilku kolejnych substancji. Trzymamy kciuki!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bardzo ciekawa rzecz.

 

Swoją drogą, ciekawi mnie, kiedy wreszcie dojdzie do oczekiwanego od dawna wysypu testów paskowych. Fajne by to było, robić sobie np. domowy test na przerost prostaty albo stężenie "dobrego" i "złego" cholesterolu. Studiuję czwarty rok i od samego początku na każdym kroku o tym słyszałem, a do dziś niewiele z tego wyszło. Wielka szkoda.

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
      Basy rapu mogą pomóc w podtrzymaniu pracy wszczepialnego czujnika nacisku. Naukowcy z Purdue University zauważyli bowiem, że fale akustyczne (szczególnie te z rapu) skutecznie go doładowują. Urządzenie będzie miało wiele zastosowań. Już teraz wspomina się o pacjentach z tętniakami czy wywołanym paraliżem nietrzymaniem moczu.
      Jak tłumaczą projektanci, sercem sensora jest wibrujący wspornik. Muzyka o określonych częstotliwościach (200-500 herców) wywołuje drgania beleczki. Jako że wykonano ją z piezoelektrycznej ceramiki, a konkretnie z tytaniano-cyrkonianu ołowiu (PZT), pod wpływem naprężeń na powierzchni pojawiają się ładunki elektryczne. Energia zostaje zmagazynowana w kondensatorze. Czujnik ma długość ok. 2 cm. Zespół z Purdue przetestował go w balonie wypełnionym wodą.
      Muzyka osiąga właściwą częstotliwość tylko w pewnych momentach, np. gdy grają mocne basy - tłumaczy Babak Ziaie. Kiedy częstotliwość wychodzi poza właściwy zakres, beleczka przestaje drgać, automatycznie wysyłając do czujnika ładunek elektryczny. Sensor mierzy ciśnienie, a dane przesyła w postaci sygnałów radiowych (są one widoczne na oscyloskopie). Ponieważ częstotliwość stale się zmienia w zależności od rytmu utworu, czujnik przełącza się między interwałami gromadzenia ładunku i przesyłu danych.
      Ziaie dodaje, że pomiar trwa zaledwie chwilę. Do monitorowania ciśnienia krwi czy moczu w pęcherzu wystarczy parę minut raz na godzinę.
      Odbiornik sygnału można umieścić w odległości kilkudziesięciu centymetrów od pacjenta. Urządzenie doładowuje się, oczywiście, nie tylko pod wpływem muzyki. Wystarczy odtwarzać niestanowiące kompozycji dźwięki o konkretnej częstotliwości. Odtwarzanie dźwięków bywa jednak drażniące, dlatego pomyśleliśmy, że wykorzystanie muzyki byłoby czymś nowym i przyjemniejszym estetycznie. Eksperymentowano z 4 rodzajami muzyki: rapem, jazzem, bluesem i rokiem. Rap okazał się najlepszy, ponieważ zawiera dużo dźwięków o niskich częstotliwościach, w szczególności basów.
      Ziaie podkreśla, że urządzenie pomysłu jego zespołu stanowi świetną alternatywę dla czujnika z bateriami, które trzeba co jakiś czas wymieniać.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy wykazano, że neutrofile występują w śledzionie także pod nieobecność infekcji. Odkrycie zespołu z barcelońskiego Institut Municipal d'Investigació Mèdica (IMIM) oraz nowojorskiego Mount Sinai wskazuje, że pełnią one funkcję immunoregulacyjną.
      Neutrofile są nazywane komórkami czyścicielami, ponieważ jako pierwsze migrują do miejsca z infekcją/stanem zapalnym, aby zniszczyć patogeny. Dotąd w literaturze medycznej przedstawiano je jako nisko wykwalifikowanych żołnierzy, którzy po prostu ograniczają rozprzestrzenianie się zakażenia. Torują w ten sposób drogę innym komórkom układu odpornościowego, doprowadzającym do całkowitego odwrotu choroby. Nasze studium wykazało, że neutrofile występują w śledzionie nawet w sytuacji braku infekcji. To całkowita nowość na polu biologii - zaznacza Andrea Cerutti z IMIM.
      Naukowcy wyjaśniają, że neutrofile pojawiają się w śledzionie już podczas rozwoju płodowego. Pod wpływem tego spostrzeżenia badania rozszerzono na ludzi w różnym wieku oraz inne ssaki.
      Neutrofile ze śledziony pełnią inną rolę niż zwykłe granulocyty obojętnochłonne. Są tam zlokalizowane wokół limfocytów B, aby pomóc w ich aktywacji i zapewnić szybką reakcję w odpowiedzi na obecność patogenów. W ramach różnych podejść eksperymentalnych udowodniliśmy, że neutrofile w śledzionie nabyły zdolność wchodzenia w interakcje z limfocytami B, indukując produkcję przeciwciał [...] - wyjaśnia Irene Puga z IMIM.
      Najnowsze odkrycie hiszpańsko-amerykańskiego zespołu pozwala lepiej zrozumieć działanie układu odpornościowego oraz neutropenię - stan hematologiczny polegający na obniżeniu liczby granulocytów obojętnochłonnych poniżej 1500/μl. W świetle uzyskanych danych widać, że w przyszłości trzeba ją będzie prawdopodobnie rozpatrywać nie tylko jako zwykły niedobór neutrofili, ale także zaburzenie potencjalnie wpływające na produkcję przeciwciał.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choroby przenoszone drogą płciową mogą sprawiać, że pot danej osoby ma dla przedstawicieli płci przeciwnej odstraszający zapach.
      W ramach rosyjskiego studium kobiety uznały zapach potu mężczyzn z rzeżączką za mniej pociągający od woni zdrowych panów. Pot chorych mężczyzn częściej opisywano jako śmierdzący. W artykule opublikowanym na łamach Journal of Sexual Medicine naukowcy zauważyli, że zapach potu mógł ulec zmianie pod wpływem reakcji układu odpornościowego na rzeżączkę: odkryto korelację między stężeniem przeciwciał w ślinie a notą przyznawaną przez kobiety.
      Naukowcy pobrali próbki potu od 34 mężczyzn w wieku od 17 do 25 lat: 13 chorych na rzeżączkę, 16 zdrowych oraz 5, którzy przeszli tę chorobę weneryczną w przeszłości. Panowie przez godzinę nosili koszulkę z umieszczonym pod pachą wkładem. Później wyjmowano go i umieszczano w szklanym pojemniku.
      Oceną zapachu potu na 10-punktowej skali zajmowało się 18 zdrowych kobiet (im wyższa nota, tym przyjemniejsza woń). Dodatkowo panie wybierały określenia z listy (cuchnący, kwiatowy, drzewny, warzywny czy owocowy). Okazało się, że pot zdrowych był dla sędzin o ponad 50% bardziej przyjemny od zapachu chorych osób. W mniej więcej połowie przypadków pot mężczyzn z rzeżączką opisywano jako śmierdzący; dla porównania, taki epitet wybierano na określenie 32% próbek panów zdrowych. Nuty kwiatowe wyczuwano w 26% próbek mężczyzn w dobrej kondycji i tylko w 10% próbek chorych.
    • 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.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak dowiadujemy się z Journal of Controlled Release, nanociała pozyskiwane z krwi wielbłądów mają na tyle wyjątkowe właściwości, że mogą przyczynić się do powstania nowych leków antynowotworowych. Wielbłądowate mają szczególne przeciwciała z łańcuchami ciężkimi. Mogą być one wykorzystywane do klonowania nanociał, które są najmniejszymi funkcjonalnymi elementami przeciwciała. Nanociała można bardzo łatwo przyczepić do innych protein i nanocząsteczek.
      Teraz naukowcy z Wydziału Farmacji i Chemii Analitycznej Uniwersytetu w Kopenhadze stworzyli systemy z nanocząsteczek o rozmiarach mniejszych niż 150 nanometrów, do których przymocowano przeciwciała specyficzne dla markera Mucyny-1, który jest związany z nowotworami piersi i okrężnicy. Procedurę dla wytworzenia i oczyszczenia nanociała Mucyny-1 z krwi wielbłąda opracował zespół doktora Fatemeh Rahbarizadeh z teherańskiego Uniwersytetu Taribat Modares. Sam doktor Rahbarizadeh jest obecnie naukowcem wizytującym na Uniwersytecie w Kopenhadze.
      Nanociała są około 10-krotnie mniejsze od przeciwciał. Są również mniej wrażliwe na zmiany temperatury i kwasowości, co w połączeniu z możliwością łatwego łączenia się z proteinami i nanocząsteczkami czyni je bardzo obiecującym obiektem badań.
      Podczas wspomnianych powyżej prac zaprezentowano, w jaki sposób można nanociało Mucyny-1 połączyć z wyspecjalizowanymi polimerowymi nanocząstkami zawierającymi białko tBid, które uruchamia „szlak wewnątrzny" związany z uszkodzeniem organelli komórkowych i śmierć  komórek. Ekspresja tBit była kontrolowana właśnie przez Mucynę-1, co ma zapobiegać uruchomieniu apoptozy u innych komórek niż wybrane. Procedura ta okazała się wysoce efektywna w przypadku komórek wykazujących ekpresję Mucyny-1. Zaobserwowano też, że nie szkodziła ona zdrowym komórkom oraz komórkom nowotworowym, które nie reagowały na Mucynę-1.
      Obecnie trwają testy na zwierzętach, które mają sprawdzić efektywność tej formy terapii.
×
×
  • Create New...