Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Размер определяет, как наночастицы влияют на биологические мембраны

Размер определяет, как наночастицы влияют на биологические мембраны

Опубликовал: Admin, 19-09-2020, 16:55, Нанотехнологии, 176, 0

Размер определяет, как наночастицы влияют на биологические мембраны

Имперские исследователи проверили, могут ли наночастицы золота быть токсичными для клеток, выяснив, как они влияют на липидные мембраны, в зависимости от их размера.

Наночастицы (диаметром до 100 нанометров) все чаще производятся для использования в медицине, технологиях, косметике и продуктах питания, но их возможное влияние на здоровье человека неизвестно.

Исследование, опубликованное сегодня в Nature Communications Chemistry , показывает, что маленький наночастицы (5-10 нм) наиболее способны нарушать мембраны, что, по мнению исследователей, следует учитывать при разработке наночастиц для использования в организме.

Наночастицы бывают самых разных размеров, форм и материалов, и биологические системы являются сложными, что затрудняет изучение того, как они взаимодействуют друг с другом. Однако исследователи знают, что одним из первых ключевых шагов к токсичности является взаимодействие частицы с мембрана вокруг клетки.

Частицы могут прикрепляться к внешней стороне мембран, встраиваться в них или полностью поглощаться и проникать в клетку. Каждый из этих результатов может повлиять на клетку по-разному; например, деформация мембраны может повлиять на ее упругие свойства , потенциально влияя на его способность функционировать.

Теперь исследователи из Имперского колледжа Лондона протестировали наночастицы золота с искусственным Ячейки , обнаружив, что то, как они взаимодействуют, зависит от размера наночастиц, при этом наночастицы меньшего размера (5-10 нм) наиболее способны проникать в клеточные мембраны.

Размер имеет значение

Ведущий исследователь д-р Клаудиа Контини из химического факультета Imperial сказала: «Расширение производства наночастиц привело к растущим опасениям относительно их воздействия на здоровье человека и окружающую среду в целом. Выявление наночастиц, опасных для естественных организмов, затруднено с учетом сложившейся ситуации. большое разнообразие наночастиц, их разнообразные свойства и сложность биологических объектов.

); .

«Используя упрощенную систему, мы смогли показать, что судьба наночастицы в контакте с мембраной определяется ее размером. У наночастиц меньшего размера больше шансов попасть внутрь мембраны по сравнению с наночастицами большего размера, что следует учитывать при прогнозировании того, какие наночастицы могут быть опасными ».

Наночастицы золота исследуются для ряда применений внутри организма, в том числе помощь в обнаружении опухолей и для доставки лекарств или агентов генной терапии. Наночастицы обычно «функционализированы» - покрыты молекулами, которые помогают им нацеливаться на специфические рецепторы в клеточных мембранах, что позволяет им взаимодействовать с клеткой или проникать в нее. Неизвестно, всегда ли была необходима функционализация для взаимодействия, или же наночастицы могут взаимодействовать спонтанно. Команда исследовала различные размеры нефункционализированных наночастиц золота с искусственными клетками, которые имитируют свойства мембран биологических клеток. Использование этих простых имитаторов клеток позволило им сосредоточить внимание на взаимодействии мембраны и наночастиц.

Desi Создание наночастиц будущего

Они обнаружили, что наночастицы большего размера (50-60 нм) иногда прилипали к внешней стороне мембраны, но вызывали минимальное нарушение, наночастицы среднего размера (25-35 нм) чаще прилипали к поверхности и вызывали некоторое искажение, а наночастицы меньшего размера ( 5-10 нм) значительно исказил мембрану, иногда загибая ее внутрь, когда несколько наночастиц располагались вместе, вызывая трубчатую деформацию.

Таким образом, наночастицы меньшего размера могут вызывать нежелательные токсические побочные эффекты в организме, когда они не функционируют - фактор, который, по мнению группы, следует принимать во внимание при разработке медицинских наночастиц.

Результаты исследования также имеют положительную сторону - иногда это полезно, если наночастицы проникают через мембраны, например, при доставке лекарств непосредственно в клетки. Меньше наночастицы золота Таким образом, могут быть созданы лучшие системы доставки лекарств, если они легче втягиваются в клетку.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии