Учёные открыли способ визуализировать прикрепление лекарства к клетке
Исследователи из Sandia National Laboratories Джон Шелнатт и Юцзян Сун открыли улучшенный способ визуализации того, где лекарство прикрепляется к клетке, с помощью нового процесса, создающего полые наноструктуры из платины.
Исследование будет опубликовано в предстоящем выпуске немецкого химического журнала Angewandte Chemie Int. Ed. и уже представлено как короткая «горячая статья» на сайте журнала.
В своей работе учёные описывают новый способ получения пористых наноскопических полых сфер из платины, используя липосомы в качестве шаблонов. (Липосомы — это микроскопические заполненные жидкостью пузырьки, используемые для доставки вакцин, ферментов или лекарств в организм.)
В предыдущей работе группа Шелнатта выращивала большие непрерывные нанолисты платины на липосомных шаблонах, формируя пеноподобные наноструктуры. Этот метод не позволял контролировать форму и размер.
Новый метод, описанный в статье, использует другую технику для получения пористых наноклеток из платины диаметром до 200 нм. Вместо больших листов они состоят из множества мелких плоских разветвлённых структур платины — дендритов, — которые соединяются в сеть или клетку, повторяющую сферическую форму липосомы.
Используемая в качестве шаблона липосома состоит из двойного слоя липидных (детергентных) молекул. Липосомы помещают в раствор, содержащий соль платины. При облучении светом фото-катализаторы, расположенные в узком пространстве между двумя слоями липидов, передают электроны ионам платины. Незаряженные атомы платины собираются в крошечные металлические скопления. Достигнув определённого размера, они также становятся активными и катализируют рост дендритов, присоединяя больше атомов платины из соли.
Постепенно внутри двойного липидного слоя формируются мелкие плоские дендриты платины.
«Важно обеспечить очень высокое количество молекул фото-катализатора — и, следовательно, количество скоплений платины — внутри двойного слоя липосомы», — говорит Шелнатт. «Образующиеся дендриты оказываются достаточно близко, чтобы соединиться и принять форму липосомы».
После разрушения липосом платиновые сферы остаются неповреждёнными.
Толщину платиновой оболочки вокруг сферы можно контролировать, уменьшая или увеличивая количество соли платины в растворе.
Шелнатт видит множество потенциальных применений этого процесса, включая «нанометку» биологических структур, таких как молекулы лекарств.
«Это подразумевает мечение лекарства путём присоединения молекулы порфирина и, после связывания лекарства с клеткой, использование света для выращивания наночастицы. Затем наночастицы можно визуализировать с помощью электронной микроскопии, чтобы выявить расположение молекул рецепторов лекарства на клетке», — объясняет Шелнатт. «Эта техника наномечения может также использоваться в небиологических приложениях — например, для поиска дефектов на поверхностях полупроводников».