- қадағалау немесе таңбалау
- жеткізу
- тірек / платформалар
Кейбір нанобөлшектер 1990 жылдан бастап косметикалық / тері күтімі, дәрі-дәрмектерді жеткізу және таңбалау сияқты қосымшалар үшін қолданылып келеді. Кванттық нүктелер, көміртекті нанотрубкалар және магнит нанобөлшектері, соматикалық жасушалар немесе микроорганизмдер сияқты нанобөлшектердің әртүрлі түрлерімен эксперимент жасушалық жасушалық зерттеулер басталған болатын. Нанофиберлерді дайындаудың алғашқы патенті 1934 жылы жазылғаны белгілі. Бұл талшықтар, негізінен, діңгек жасушалары мәдениетіне және трансплантацияға арналған тіректердің негізі бола алады - 70 жылдан кейін.
MRI және SPIO бөлшектерін пайдалану арқылы асқазан жасушаларын бейнелеу
Магнитті резонансты имплантациялау (МРТ) үшін нанобөлшектерді қолдану бойынша зерттеулер жасуша терапиясын қадағалау қажеттілігіне байланысты болды. Бұл қолдануға арналған қарапайым таңдау - бұл суперпарамагнит темір оксиді (SPIO) нанобөлшектер, бұл MRI кескіндерінің контрастын арттырады.
Кейбір темір оксидтері FDA тарапынан мақұлданды. Бөлшектердің әртүрлі түрлері сырттағы әртүрлі полимерлермен, әдетте көміртегімен жабылған. МРТ таңбалауы нанобөлшектерді бағаналы жасуша бетіне қосу арқылы немесе энтероцитоз немесе фагоцитоз арқылы бағаналы жасуша арқылы бөлшектердің қабылдануымен жасалуы мүмкін.
Нанобөлшектер жүйке жүйесінде көктамалық клеткалардың қалай көшу туралы білімдерімізді арттыруға көмектеседі.
Кванттық нүктелерді қолдану арқылы таңбалау
Кванттық нүктелер (Qdots) - нағыз жарық шығаратын және мерзімді кестенің ІІ-VI топтарындағы атомдардан тұратын, жиі кадмийді қамтитын нано-ауқымды кристалдар. Олар камераларды визуализацияға және ұзақ өмір сүруге байланысты бояғыштар сияқты басқа да техникаларға қарағанда жақсы көрсетеді . Бұл сондай-ақ жасушалық динамиканы зерттеу кезінде қолдануға мүмкіндік береді, ал бағаналы жасушалардың дифференцирленуі жүріп жатыр.
Qodots SPIO / MRI қарағанда діңгек жасушаларымен пайдалану үшін қысқа трекке ие және оларды тек жануарлардың ішінде бақылауға арналған арнайы жабдық талаптарына байланысты, әлі күнге дейін in vitro-де қолданылған.
Генетикалық бақылауға арналған нуклеотидтік жеткізу
ДНК немесе сиРНК арқылы генетикалық бақылау элементтері, әсіресе олардың дифференцирленуін бағыттау үшін, дің жасушаларында жасушалық функцияларды басқарудың пайдалы құралы ретінде пайда болады. Нанобөлшектер дәстүрлі қолданылған вирустық векторларды, мысалы, қатерлі ісікке әкелетін мутацияларды тудыру сияқты барлық организмдерде асқыну тудыратын ретровирустарды ауыстыру үшін қолданыла алады. Нанотасымалдаулар иммуногендіктің, мутагендіктің немесе уыттылықтың төменгі қатерімен бағаналы жасушаларды трансфекциялауға арналған арзан, оңай өндірілетін векторды ұсынады.
Танымал тәсіл - ДНҚ және РНҚ молекулалары өзара әрекеттесетін катионды полимерлерді қолдану. Сондай-ақ, мақсатты жеткізу немесе жоспарланған босату сияқты ерекшеліктері бар смарт полимерлерді дамытуға арналған орын да бар. Әртүрлі функционалдық топтардағы көміртекті нанотрубкалар сүтқоректілер клеткаларына дәрілік және нуклеин қышқылын жеткізу үшін сыналған, бірақ оларды діңгек жасушаларында қолдану үлкен дәрежеде зерттелмеген.
Жасуша жасушасының ортасын оңтайландыру
Ісік клеткаларының зерттеуіндегі маңызды зерттеу аймағы жасушадан тыс ортаны және жасуша сыртындағы жағдайлар дифференциация, көші-қон, адгезия және басқа да әрекеттерді бақылау үшін сигналдар жіберетіні болып табылады. Жасушадан тыс матрица (ECM) коллаген, эластин және протеогликан сияқты жасушалар шығаратын молекулалардан тұрады. Бұл шығарылымдардың қасиеттері мен олар жасайтын қоршаған ортаны химиясы дің ісінгі бағдарларына бағыт береді.
Наноматериалдар ЭММ-ні имитациялайтын әртүрлі топографиялық топологияларды жасау үшін қолданылады, олардың эффектілерін бағаналы жасушаларға зерттеу.
Ірі жасушалық терапиямен туындаған негізгі асқыну - инъекциялық клеткалардың мақсатты тіндерге итеріп кетудің сәтсіздігі. Наномальды орман тіректері жасушаның өмір сүруін жақсартады. Нанофиберлер поли (сүт қышқылы) (PLA) сияқты синтетикалық полимерлерден, немесе коллагеннің, жібек протеиннің немесе хитозанның табиғи полимерлерінен алынған, бағаналар мен жасуша жасушаларын теңестіру үшін арналарды қамтамасыз етеді. Негізгі мақсат - бұл тіршілік компонентінің дұрыс ілінуін және діңгек жасушаларының пролиферациясын жақсартуға көмектеседі және бұл әдісті дің жасушаларын трансплантациялау үшін қолдануға болады. Дегенмен, нанофибрлерде өсірілген жасушалардың морфологиясы басқа медиктерде өсірілген жасушалардан өзгеше болуы мүмкін, ал in vivo зерттеулерде аз болғаны туралы хабарланады.
Нанопротиклденің ұрық жасушаларына уыттылығы
Барлық биомедициналық жаңалықтармен қатар, бұл қосымшаларға нанобөлшектерді қолдану in vivo (адамдарда) FDA мақұлдауын талап етеді. Науқастардың жасушалық қосымшалары үшін нанобөлшектердің әлеуетін ашқан кезде, жаңа ашылымдарды сынау және нанобөлшектердің уыттылығына деген қызығушылықты арттыру үшін клиникалық зерттеулерге деген сұраныстың күшеюі байқалды.
Көп мөлшерде SPIO нанобөлшектерінің уыттылығы зерттелді. Негізінен, олар улы емес, бірақ бір зерттеуде бағаналы жасушалардың дифференцирленуіне әсер етуі ұсынылған. Дегенмен, наноқұрылымдар немесе трансфекция агенттері / қосылыстары арқылы уыттылықтың болуына қатысты қандай да бір белгісіздік бар.
Qdots үшін уыттылық деректері аз, бірақ қандай деректер барлығына келіспейді. Кейбір зерттеулерде штамм жасушаларының морфологиясы, пролиферациясы және дифференциациясы жағымсыз әсер етпейді, ал басқалары ауытқулар туралы хабарлайды. Сынақ нәтижелерінің айырмашылығы нанобөлшектердің немесе мақсатты клеткалардың әртүрлі композицияларына жатқызылуы мүмкін, сондықтан қауіпсіз және не болмаса, және қандай клеткалардың қандай түрлерін белгілеу үшін әлдеқайда көп зерттеулер қажет. Белгілі болғандай, тотыққан кадмий (Cd2 +) оның жасушаларының митохондрияларына әсер етуінен улы болуы мүмкін. Бұл Qdot деградация кезінде реактивті оттегі түрлерін босату арқылы күрделене түседі.
Көміртектің нанотрубасы олардың пішініне, мөлшеріне, шоғырлануына және бетінің құрамына тәуелді, әдетте генотоксикалық болып көрінеді және жасушаларда реактивті оттегі түрлерін генерациялауға ықпал етуі мүмкін.
Нанобөлшектер жаңа биомедициналық техникалар үшін перспективалық құралдар болып табылады, олардың кішкентай мөлшері мен жасуша ену қабілетіне байланысты. Зерттеулердің арқасында діңгек жасушаларының функцияларын бақылайтын факторлар туралы білімімізді қосып жатқандықтан, діңгек жасушаларымен бірге нанобөлшектерге арналған жаңа қосымшалар анықталуы мүмкін. Дәлелдер кейбір қосымшалар басқаларға қарағанда пайдалы немесе қауіпсіз болып көрінетініне қарамастан, дің жасуша технологиясын жақсарту және жақсарту үшін нанобөлшектерді пайдаланудың үлкен әлеуеті бар.
> Дерек көзі:
> Ferreira, L. et al. Жаңа мүмкіндіктер: Нанотехнологияларды діңгек жасушаларын айла-шарғы жасау және бақылау үшін қолдану. Жасуша бағаналы жасуша 3: 136-146. doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.