بیوتکنولوژیبیولوژیدارویی
موضوعات داغ

پیچ خوردگی DNA در نانو کپسول هوشمند برای تحویل دارو

اوریگامی نانو کپسول –PH DNA واکنشی (آبی رنگ ) دارای محموله آنزیم ( زرد رنگ  – در ph بالا)

مطالعات جدید دانشگاه Jyvaskyla and Aalto  نشان میدهد که نانو ساختار های ساخته شده از ملکول های DNA می توانند به گونه ای برنامه ریزی شوند که به عنوانPH -واکنشی حامل عمل کنند و راه را برای تحویل مؤثر دارو هموار کنند.

تحقیقات دانشگاه Jyaskyla and Aalto در فنلاند ساختار نانو DNA ای ویژه ای را توسعه دادند که می تواند عمل از پیش تعیین شده درشرایطی مشابه شرایط بدن انسان را اجرا کنند. به همین منظور تیم تحقیقاتی حامل های کپسول مانندی را ساختند که بر اساس میزان PH محیط محلول باز و بسته می شوند. نانو کپسول ها می توانند انواع مختلف محموله ها را بارگیری یا بسته بندی کنند و در هنگام حمل، این کپسول ها بسته می شوند و طی افزایش نامحسوس PH دوباره باز می شوند.

عملکرد نانو کپسول DNA براساس واکنش DNA به تغییر PH می باشد.

بدین منظور تیم تحقیقاتی ساختار اوریگامی کپسول مانند DNA ای را طراحی کردند که توسط رشته های DNA به صورت  PH-واکنشی عمل می کند. چنین نانو ساختارهای پویا DNA اغلب از طریق پیوندهای ساده هیدروژنی دو توالی DNA  کنترل می شوند. نیمی از کپسول با دومین های DNA دو رشته ای ویژه ای مجهز شده که می تواند فراتر از هلیکس سه تایی DNA باشد–به بیان دیگر ساختار هلیکالی که نه تنها ازدو مولکول بلکه از سه مولکول DNA تشکیل شده است–در واقع با پیوستن به نصف دیگر کپسول که شامل تک رشته مناسبDNA  می باشد این ساختار تشکیل می گردد.

آرایش سه تایی تنها زمانی می تواند اتفاق بیفتد که PH محلول پیرامون متناسب باشد. اینگونه رشته هایPH –واکنشی را چنگال های PH می نامند, به این علت که عملکرد این رشته ها در زمان, برهم کنش مشابه نسخه های ماکروسکوپی می باشد و کپسول در حالت بسته, قفل می شود. در طراحی این کپسول, به منظور تسهیل در باز شدن و بسته شدن آن ها بر اساس اعمال انطباقی قفل ها، شکل های متعددی در نظر گرفته شد. باز شدن کپسول در واقع بسیار سریع اتفاق می افتد و تنها به افزایش اندک  PHمحلول نیاز دارد.

نانوذرات و آنزیم ها می توانند بارگیری شوند و داخل کپسول ها بسته بندی شوند

تیم تحقیقاتی برای استفاده از نانوکپسول ها در انتقال محموله های مولکولی یا مواد دارویی، حفره ای را در کپسول طراحی کردند که می تواند میزبان مواد مختلف باشد . آن ها نشان دادند که هم نانو ذرات طلا و هم آنزیم ها میتوانند بارگیری شوند(در PH بالا) و داخل کپسول قرار بگیرند(در  PHپایین) و دوباره آزاد شوند(در PH بالا). با بررسی فعالیت آنزیم ها, محققان متوجه شده اند که در طول این فرآیند, عملکرد محموله کاملا باقی می ماند.

جالب ترین نکته درباره ی کپسول های اوریگامی DNA این است که در PH آستانه که باز و بسته شدن اتفاق می افتد، با انتخاب توالی های باز قفل های  PHکاملا قابل تنظیم است. آستانه PH را در حدود ۷.۲-۷.۳  که نزدیک به  PHخون است طراحی کردند.Veikko Linko  استاد دانشگاه Aalto  می گوید، در آینده اینگونه از حامل های دارو می توانند بهینه سازی شوند و به صورت انتخابی در داخل سلول های سرطانی خاص باز شوند که می توانند  PHبالاتری نسبت به سلول های سالم دارند.

علاوه براین کپسول ها در غلظتی از منیزیم و سدیم فیزیولوژی و ۱۰ ٪ از پلاسما خون همچنان کارایی خود را دارند و حتی امکان دارد که در غلظت بالاتر پلاسما نیز, همچنان کارایی داشته باشند. به طور کلی این یافته ها در پیشرفت هوشمندانه و کاملا برنامه ریزی شونده حامل های نانویی داروها کمک می کند.

این دستاورد در آزمایشگاه پروفسور Mauri kostiainen و به سرپرستی Veikko Linko در دانشگاه  Aaltonفنلاند انجام شده است.

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن