Полосатые наночастицы

Наночастицы, способные перемещаться через клеточную мембрану, обычно не проникают глубоко внутрь клетки. Мембрана распознает их как чужеродные элементы и изолирует с помощью специальных мембранных структур. Благодаря специальному покрытию новые золотые наночастицы способны проникать через клеточную мембрану, не запуская защитные механизмы. Это делает их перспективными носителями для доставки лекарственных препаратов или визуализирующих агентов внутрь клетки.

Беспрепятственно внутрь клетки могут проникать только наночастицы, размер которых не превышает 5 нанометров, однако терапевтическую и диагностическую ценность имеют частицы с большей площадью поверхности, способной одновременно связывать несколько крупных молекул.

Исследователи применяют различные стратегии, обеспечивающие перемещение через мембрану более крупных частиц. Одни покрывали частицы пептидами (короткими фрагментами белков), облегчающими проникновение частиц внутрь клеток. Другие использовали синтетические материалы, позволяющие попасть внутрь клетки с помощью «грубой силы», например, за счет открытия пор в результате электростатических взаимодействий. Однако вмешательство в функционирование ионных каналов и создание пор в мембране неизбежно нарушает работу клетки.

Ученые Массачусетского технологического института, работающие под руководством доктора Франческо Стеллачи (Francesco Stellacci), покрыли золотые наночастицы диаметром 6 нм чередующимися полосами гидрофобных и гидрофильных синтетических молекул, что имитирует упорядоченную структуру белков. Получившиеся структуры пометили флуоресцентными красителями и протестировали их поведение на мышиных иммунных клетках. Проникнув через мембрану, наночастицы распределялись по объему цитозоля – внутриклеточной среды, не причиняя клетке вреда. Оказалось, что наночастицы, покрытые аналогичными молекулами, но в произвольном порядке, запускают механизмы внутриклеточной защиты, обеспечивающие их изоляцию внутри мембранных пузырьков. Причины этого феномена на настоящий момент неясны.

По сравнению с используемыми для покрытия наночастиц пептидами синтетические молекулы предоставляют ряд преимуществ. Синтез таких молекул в лабораторных условиях значительно легче и дешевле, чем синтез пептидов. Кроме того, покрытые пептидами наночастицы склонны к слипанию и нестабильны в определенных условиях.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам TechnologyReview  

30.05.2008