Nanovezels en filamenten voor verbeterde medicijnafgifte

Druglevering Geneesmiddelen worden na snelle filtratie in de nier getransporteerd van de plaats van introductie naar hun moleculaire werkingsplaats en mengen zich in de bloedbaan en reizen naar doelcellen in weefsels. Bij het weefsel of cellulaire doelwit moet het medicijn het plasmamembraan, de ruwe omgeving in de cel en de meerdere resistentiemechanismen tegen geneesmiddelen die pathologische cellen kunnen ontwikkelen, passeren. Maar nanomaterialen zijn veelbelovend als drager van medicijnen of vaccins om te helpen bij het overwinnen van deze barrières.Drugsafgiftemiddelen De meeste op nanodeeltjes gebaseerde dragers voor medicijnafgifte zijn bollen, maar cilindrische nanodeeltjes kunnen gedurende een lange periode in de bloedstroom overleven om hun beoogde doel te bereiken en de celwand binnen te dringen en therapeutische nuttige lading af te leveren waar dat nodig is. Northwestern CCNE heeft zelfassemblerende nanovezels ontwikkeld die aan deze eis voldoen. Cilindervormige voertuigen Om tumorremmende cilinders te maken, dompelden de onderzoekers peptide-amfifielen onder die waren gemaakt met behulp van geautomatiseerde peptidesynthesizers om ze spontaan zelf-geassembleerd te maken tot lange dunne filamenten. Deze filamenten vertonen een verscheidenheid aan biologisch actieve peptiden op hun oppervlak die gelijktijdig kunnen dienen als zowel medicijnen als medicijnafgiftemiddelen zonder de noodzaak om antikankermiddelen verder in de nanostructuur in te kapselen. Een peptide-amfifiel gekoppeld aan polyethyleenglycol (PEG) wordt gebruikt om de overleving van nanodeeltjes in de bloedbaan. Wanneer het peptide-amfifiel wordt gemengd met het gePEGyleerde amfifiel, assembleren de twee moleculen samen tot nanofilamenten. De nanovezel kan degradatie door het enzym trypsine overleven.Nanofilament op basis van eiwitten Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd een belangrijke oorzaak van vroegtijdig overlijden; zwak kraakbeen veroorzaakt artrose; diabetespatiënten krijgen te maken met talloze complicaties, waarbij geblokkeerde bloedvaten het risico op amputatie van ledematen en hartaanvallen verhogen. Geavanceerde regeneratieve medische methoden kunnen de celgroei bevorderen en de door deze ziekten veroorzaakte schade herstellen. Dit nanofilament bevat kleine stukjes eiwit die direct aan elkaar plakken. Onderzoekers hebben aan deze vezels signaalstoffen bevestigd die VEGF nabootsen, een sterke stof die kan helpen bij de vorming van nieuwe bloedvaten. Noedelachtige gel-nanovezels In een ander onderzoek creëerden de wetenschappers noedelgels, nanovezels die noedelachtige gels produceren wanneer ze worden verwarmd, gekoeld en uit een pipet in zout water worden geperst. Ze zijn veelbelovend in de levering van biologische signalen, eiwitten en stamcellen om de beschadigde delen van de hersenen, het hart, het ruggenmerg en andere organen nauwkeurig aan te pakken. Noodle-gels kunnen cellen ook naar een bepaalde locatie leiden waar reparatie nodig is. In de toekomst zullen nanovezels en gels de kwaliteit van leven van mensen met medische aandoeningen of verwondingen verbeteren.