Золотые наноботы могут помочь в диагностике таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера – Резюме

Золотые нанороботы – это хорошо известный материал с оптическими свойствами, который можно использовать при лечении таких заболеваний, как определенные типы рака, в так называемой фотодинамической терапии. Ученые из Бразилии, США и Китая показали, что в сочетании с белковоподобными молекулами, существующими в нашем организме, эти наноструктуры могут помочь лучше понять, диагностировать и исследовать новые методы лечения широкого спектра заболеваний.

Исследователи объединили наностержни с синтетическими пептидами – небольшими белками, идентифицированными аббревиатурой hIAPP – очень похожими на пептиды, присутствующие в здоровом организме человека, но которые, будучи изменены, являются источником таких разнообразных патологий, как рак поджелудочной железы 2 типа. , Болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Это изменение связано с изменением конформации этих молекул и их результирующей агрегацией с образованием так называемых амилоидных бляшек, которые, например, у людей с болезнью Альцгеймера или Паркинсона препятствуют правильному функционированию нейронов.

У людей, а также на животных моделях, используемых в тестах для разработки новых лекарств, образование этих бляшек может занять месяцы или даже годы. Взаимодействие между золотыми нанополосками и пептидами ускорило этот процесс, который теперь воспроизводится в лаборатории за считанные часы. Это также позволяет быстрее проверить, какие лекарства могут ингибировать образование бляшек и, следовательно, потенциально могут быть полезны при лечении заболевания.

Другим результатом стало определение того, что взаимодействие с пептидами изменяет способ поглощения и излучения света материалом, что приводит к свойству, называемому дихроизмом, то есть способности взаимодействовать с особой поляризованной формой света – круговым способом. Синтетический пептид имеет сродство с пептидами, присутствующими в нашем организме, и взаимодействие со светом различается в зависимости от того, обнаруживает ли синтезированный материал изолированные пептиды (со спиральной структурой), типичные для здоровых тканей, или молекулы, агрегированные в виде волокон или бляшки (структура которых называется плоским листом, связана с развитием заболеваний).

«Исследование показало возможность точно определить, имеют ли пептиды форму спирали или плоского листа, что открывает перспективу ранней диагностики до того, как болезнь разовьется, в том числе потому, что обнаружение также происходит при очень низких концентрациях. », – объясняет Андре Фариас де Моура, профессор кафедры химии Федерального университета Сан-Карлоса (UFSCar), ответственный за бразильскую часть исследования. Другие преимущества, объясняет исследователь, заключаются в том, что излучаемый свет настолько интенсивен, что его можно измерить таким простым устройством, как камера мобильного телефона, а также то, что синтезированные наноструктуры взаимодействуют со светом в инфракрасной области, что позволяет наблюдать, что происходит внутри тканей или даже организмов, с минимальным вмешательством со стороны других молекул.

«В статье показано, что мы сможем разрабатывать платформы для исследования и скрининга новых лекарств не только с большей скоростью, но и с большей точностью, благодаря возможности изучения непосредственно в пораженных тканях, а не в культурах клеток в например, пробирки », – объясняет Моура.

Он также заявляет, что разработанная модель синтеза материалов может служить приложениям в сценариях, которые даже не представляются в настоящее время. «Это как вакцины против нового коронавируса. Если бы фундаментальная наука развивалась задолго до того, как мы представляем себе начало пандемии, не были бы готовы к быстрой адаптации, мы бы не получили вакцины менее чем за год », – сравнивает он. «В случае с нашей платформой, если мы сможем модифицировать ее, чтобы обнаруживать не пептид, а спайковые белки или антитела против Sars-CoV-2, например, можно тестировать новые лекарства, чтобы ускорить и повысить точность диагностика. и, в том числе, инактивация вируса », – прогнозирует он.

Статья с результатами исследования под названием «Улучшение оптической асимметрии в супрамолекулярных хироплазмонных ансамблях дальнего действия» была опубликована сегодня в журнале Science. Исследование финансировалось в Бразилии Координацией по совершенствованию кадров высшего образования (Capes), Национальным советом по научному и технологическому развитию (CNPq) и Исследовательским фондом Сан-Паулу (Fapesp), которые больше не используют ресурсы Santos. Суперкомпьютер Дюмон. Партнерами в других странах являются Мичиганский университет, США, и университет Цзилинь, Китай.

Откройте для себя видео, в котором Андре де Моура представляет свои работы.

Back to top button