突破:俄罗斯科学家开发了基于纳米技术的新型智能材料

突破:俄罗斯科学家开发了基于纳米技术的新型智能材料
  • 新的智能材料可与DNA和RNA一起使用。
  • 由于其基于灵敏度检测的逻辑功能,它将更好地将药物输送到目标区域。
  • 它具有自发卷曲的能力。

俄罗斯已经开发出一种新材料,可以将药物运输到受影响的细胞中,并使人们可以在家中进行DNA测试。 该摘要已发表在ACS出版物上,标题为“纳米粒子信标:具有对生物医学靶标的开/关可切换亲和力的超灵敏智能材料。”该发现是由莫斯科物理与技术学院(MIPT)的Maxim Nikitin领导的,非正式地被称为最初是在苏联建立的俄罗斯大学PhysTech。 它为理论和应用物理学,应用数学和相关学科的专家做准备。 MIPT 以MIPT教育过程的细节而闻名。

纳米粒子 是尺寸在1到100纳米之间且周围有界面层的颗粒。 界面层是纳米级物质的组成部分,从根本上影响其所有性质。 界面层通常由离子,无机和有机分子组成。

基于纳米技术的靶向药物递送将允许降低所需药物剂量,并增加其治疗指数和安全性。 有可能制造出与药物封装和释放有关的具有不同特性的纳米颗粒或纳米胶囊.

抽象状态 生物医学对在化学触发因素的影响下能够在不同状态之间切换的智能材料提出了很高的要求,在生物医学中,对生物标志物的特异性反应对于精确诊断和治疗至关重要。 可以通过微环境线索的特征曲线保持“惰性”直至“激活”的纳米剂,实现药物向恶性细胞的卓越选择性。

因此,仅将药物专门递送至受影响的细胞是更理想的方法,并且对于患者而言更安全。 例如,由于在癌症治疗和化学疗法方案中,化学疗法药物不仅会破坏受影响的细胞,而且还会破坏健康的细胞。 因此,患者的副作用和长期后果仍然很高。 然而,一段时间以来已知可以进行测试以区分健康细胞和受影响细胞。

该研究小组根据外行的术语描述了他们的工作,该类比是告诉药物将药物运送到家中,但没有明确告知应在何处运送药物。 自2014年以来,该小组一直在从事类似的项目。这种智能材料开发的最大挑战之一是缺乏足够的敏感性的缺陷。 作者声称,纳米颗粒能够基于生物化学反应进行逻辑分析。

突破:俄罗斯科学家开发了基于纳米技术的新型智能材料

生化反应 是指一个分子在细胞内转化为另一个分子。 生化反应由酶介导,酶是可以改变细胞内化学反应的速率和特异性的生物催化剂。

俄罗斯科学家得以创造出对DNA信号敏感的新型智能材料。 可以得出结论,它是迄今为止全球市场上最敏感的材料。 取得这一突破的主要原因是他们观察到了纳米粒子表面上DNA分子的异常行为。 在这种情况下,DNA链附着在纳米颗粒的表面。

在每个细胞的细胞核中,DNA分子被包装成线状结构,称为 染色体。 每个染色体都是由围绕着支持其结构的称为组蛋白的蛋白质紧密缠绕多次的DNA组成。 科学家将受体连接到另一侧,该受体能够识别靶标上的标记。 细胞表面。 细胞表面是细胞许多重要生化功能以及细胞彼此之间以及与环境之间相互作用的场所。

在测试过程中,受体未结合靶标。 作出这样的假设:DNA链附着在纳米颗粒的表面并卷曲成球形。 可能的是,在那一点上,线接收器的末端没有与目标接触。 更重要的是,这种新材料还可以与核糖核酸(RNA)协同工作,核糖核酸是一种聚合分子,在基因的编码,解码,调节和表达中具有多种生物学作用。

RNA和DNA是核酸,以及脂质,蛋白质和碳水化合物,构成了所有已知生命形式必不可少的四个主要大分子。 新产品在识别核酸短片段(6-9个碱基)方面没有同等的能力。 在DNA和RNA中都发现了腺嘌呤,鸟嘌呤和胞嘧啶碱基; 胸腺嘧啶仅存在于DNA中,而尿嘧啶仅存在于RNA中。 碱基通常分别缩写为A,G,C,T和U。 为了方便起见,当写出较长的核苷酸序列时,也使用单个字母。

DNA和RNA片段可以用作受疾病影响的细胞的标志物。 此外,该开发将改善用于医学和科学目的的DNA和RNA分析技术。

令人兴奋的新工作和使用纳米技术的靶向药物输送提供了从癌症中恢复的最高机会,并将减少一般药物输送的副作用。 这也是提高新型智能材料的敏感性以及它将为医学界带来新机遇的非常重要的一步。

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