Технологии

Ученые разработали «молекулярные дрели» для лечения кожных заболеваний

Лайнуть/Поделиться

Молекулярные машины – это небольшие химические структуры, способные к механическим движениям, аналогичным их макроскопическим аналогам, за исключением того, что они имеют размеры от нанометров до субмикрометров.

В недавнем отчете группа ученых из США заявила, что они разработали новые миниатюрные машины, которые могут помочь врачам нацеливаться на лекарственно-устойчивые поражения кожи, просверлив сквозь слои эукариотических клеток.

Молекулярные машины есть везде. Организм человека использует макромолекулы, такие как АТФазы, для синтеза АТФ, ДНК-полимеразы для сборки новых нитей ДНК, а также динеины и кинезины для транспорта белка и других важных грузов. Область искусственного молекулярного машиностроения сосредоточена на разработке небольших органических соединений, способных решать механические задачи.

Нобелевская премия по химии 2016 года была присуждена трем пионерам в этой области, Жан-Пьеру Соважу, сэру Дж. Фрейзеру Стоддарту и Бернару Л. Феринга, в честь их исследований по разработке и синтезу молекулярных машин.

В текущем совместном проекте исследователи из Университета Райса, Университета Биола и Техасского центра медицинских исследований разработали пять различных конструкций молекулярных наномашин (МНМ), которые имеют общую особенность: при воздействии света определенной длины волны они могут вращаться подобно ручной дрели, некоторые быстро, а некоторые медленно.

Та же самая группа ранее проверила подобные MNM на синтетических клеточных мембранах, раковых клетках и бактериальных клетках, которые показали механические повреждения в своих экспериментах в пробирке. Текущее исследование было направлено на изучение того, какие разрушительные эффекты могут вызвать эти МНМ у трех многоклеточных организмов в пробирке, червей C. elegans, водяных блох и мышей.

Быстро вращающееся разнообразие «молекулярных движений» показало высокие потенциалы в качестве терапевтического устройства: они убили 70% испытуемого C. elegans и вызвали изменение цвета на их телах; что касается водяных блох, МНМ удалось снизить их активность в плавании, частоту сердечных сокращений и повредить их ткани; на мышах MNM наносили непосредственно на их кожу, что приводило к изъязвлению и микроразрушению в эпителиальной ткани.

Абстракция исследования

В пресс-релизе Джеймс Тур, химик и один из руководителей проекта, прокомментировал свое исследование: «Теперь это поднято на совершенно новый уровень. Работа здесь показывает, что целые организмы, такие как мелкие черви и водяные блохи могут быть убиты наномашинами, которые их просверливают. Это не просто гибель одной клетки, а всего организма, причем гибель клеток исчисляется миллионами».

Исследователи опубликовали свои результаты месяц назад в журнале ACS Applied Materials & Interfaces .


Вас также может заинтересовать:

Ученые создали органы размером в одну миллионную часть человеческого органа

3D-печать тканеподобных сосудистых структур

Редакция

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024