Małe cząstki o ogromnym znaczeniu
Istnieje szereg metod, aby uzyskać sfunkcjonalizowane nanocząsteczki do wszechstronnych zastosowań. Modyfikacje mogą zwiększać ich biozgodność, zdolność do rozpoznania i wiązania docelowych biocząsteczek, fluorescencję lub użyteczność w dostarczaniu leków. Mogą też łączyć w sobie kilka funkcji jednocześnie. Korzystający ze środków finansowych UE naukowcy prowadzili wszechstronne badania nad licznymi możliwościami, jakie dają nanocząsteczki w biomedycynie, w ramach projektu "Nanoparticle development for molecular imaging and drug delivery" (NANOMEDICINE/IMAGING). Koncentrowano się na obrazowaniu molekularnym, sondach do badań czynnościowych mózgu, dostarczaniu leków oraz wykrywaniu i inhibicji wirusów. Opracowanie innowacyjnych ligandów z linkerami i zastosowanie magnetycznych cząstek pozwoliło uzyskać zlepki nanocząsteczek. Zespół zoptymalizował technologię koncentrując się na rdzeniach magnetycznych, aby tworzyć dostatecznie małe i stabilne zlepki, aby znalazły zastosowanie w obrazowaniu molekularnym. Korzystanie z białek fluorescencyjnych zamiast nanocząsteczek do badań oddziaływania pomiędzy białkami sygnałowymi w mózgu przyczyniło się do wielu odkryć naukowych. Wcześniejsze badania korzystały z wyższych poziomów i innych form miedzi, które są mniej efektywne. Zespół wykazał całkiem inne zmiany w lokalizacji białek powierzchniowych komórki, których niewłaściwe fałdowanie jest przyczyną choroby Creutzfeldta–Jakoba. Jest to rzadkie, zwyrodnieniowe zaburzenie mózgu, które jest nieuleczalne i śmiertelne. Glikozylacja (dodawanie węglowodanów lub cukrów) jest często występującym w naturze procesem funkcjonalizacji cząsteczek, pozwalającym na ich rozpoznawanie i stosowanie w przekazywaniu sygnałów komórkowych. Naukowcy badają nanocząsteczki sfunkcjonalizowane poprzez dodanie węglowodanów powierzchniowych na dwa sposoby. W połączeniu z rozcinaną pod wpływem światła cząsteczką linkerową (cząsteczka ta jest uwalniana lub rozcinana po narażeniu na światło) nanocząsteczki mogą zostać wykorzystane w dostarczaniu leków. Prace projektu są w toku. Badania na glikozylowanymi nanocząsteczkami do wykrywania i inhibicji wirusów wykazały, że istnieje różnica pomiędzy aktywnością nanocząstek pokrytych glukozą a galaktozą. Dwa lata prac projektu NANOMEDICINE/IMAGING przełożyły się na imponujące postępy w tworzeniu i stosowaniu sfunkcjonalizowanych nanocząsteczek. Jest to dziedzina, która rozwija się niezwykle szybko, a UE odgrywa w tym rozwoju ogromną rolę, zachowując konkurencyjną pozycję na światowym rynku.
Słowa kluczowe
Nanocząsteczki, obrazowanie molekularne, dostarczanie leków, inhibicja wirusów, sfunkcjonalizowane, mózg, magnetyczne, białka, Creutzfeldt–Jakob, węglowodany, glukoza, galaktoza