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Appréciation par les chercheurs de Stanford donner impulsion à des applications biomédicales potentielles des nanotubes

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Les nanotubes de carbone sont de minuscules cylindres que ça prend 50000 couchée à côté de l'autre à l'égalité de la largeur d'un cheveu humain-sont emballées avec le potentiel d'être très précis véhicules de l'administration de médicaments et d'autres agents thérapeutiques pour les patients. Mais une pénurie de données sur ce qui se passe sur les tubes après ils s'acquittent de leurs charges utiles médicale a été un obstacle majeur au progrès.

Maintenant, les chercheurs de Stanford, qui a passé plusieurs mois de suivi de minuscules tubes de l'intérieur de la souris, ont trouvé des réponses.

Les études chez la souris ont déjà montré que la plupart des nanomatériaux ont tendance à s'accumuler dans les organes comme le foie et la rate, ce qui est un sujet de préoccupation, car personne ne savait combien de temps ils peuvent séjourner. Mais les craintes que les minuscules tubes peut être s'accumulent dans les organes vitaux, comme les réfrigérateurs jeté au fond d'un ravin en milieu rural, peuvent désormais être mis au repos, a dit Hongjie Dai, le JG Wood CJ Jackson et professeur de chimie à l'université de Stanford, dont les recherches L'équipe a démontré que les nanotubes de sortir les organes.

Dai et son groupe a constaté que les nanotubes de carbone congé de l'organisme principalement par les fèces, certains par le biais de l'urine. ''C'est bien beau de savoir,''dit Dai. ''Cela prouve que maintenant ils le font sortir de ce système.''

La pleine mesure de l'actualité, qui devrait être publiée la semaine du 28 Janvier dans Proceedings of the National Academy of Sciences Online Early Edition (PNAS), c'est encore mieux que cela: Les trois mois d'étude a également allays soucis Que les nanotubes, simplement en restant dans les organes pendant une longue période, serait toxique pour les souris.

Aucune''de la souris sont morts ou ont montré aucune anomalie dans le sang ou dans la chimie des principaux organes,''dit Dai, auteur principal sur le papier PNAS. ''Ils apparaissent très sain, et ils gagnent du poids, tout comme des souris normales. Il n'ya pas de toxicité manifeste observé.''L'absence de toxicité des nanotubes chez la souris est compatible avec une précédente étude pilote réalisée par Sanjiv Gambhir, professeur de radiologie à l'université de Stanford, et son groupe de recherche en collaboration avec le groupe de Dai.

''C'est la première fois que quelqu'un l'a fait de manière systématique la circulation et l'excrétion étude comme celle-ci pour les nanotubes, et d'autres données sur les nano particules sont également rares,''dit Dai. ''La voie d'excrétion peuvent s'appliquer à d'autres matériaux et nano peut-être besoin d'être étudiées de près comme ça aussi.''

Des recherches antérieures publiées par le groupe Dai a démontré le potentiel d'utilisation des nanotubes dans le traitement des cellules cancéreuses et en ciblant des tumeurs chez des souris.

Son groupe a utilisé la spectroscopie Raman, une méthode de l'application de la lumière d'un laser qui illumine''''efficacement la présence des molécules cibles dans les organes de la souris.

Être touché par la lumière du faisceau provoque un changement détectable dans l'état d'une molécule de l'énergie. Les nanotubes de carbone, entièrement composé d'atomes de carbone qui sont le plus souvent disposées en anneaux liés hexagonal, large de donner un signal fort en réponse à la poutre. Cela a permis aux chercheurs de repérer la position des molécules choisies, ainsi que de connaître leur abondance dans le sang ou d'organes.

Précédent méthodes de détection, qui reposaient sur des étiquettes attachées fluorescentes ou spectroscopique des balises à nanotubes ont donné des résultats peu fiables. Les pièces jointes tendance à se desserrer, soit à partir de tubes ou de la pourriture sur des périodes de temps allant de quelques jours à quelques heures seulement, beaucoup trop courte pour révéler le sort final des nanotubes.

Tout en sachant les nanotubes de carbone se déplace à travers le système digestif à un bon rythme est essentiel pour l'avenir des applications pratiques, il est également crucial que les nanotubes de ne pas entrer dans le système digestif trop tôt après avoir été injecté, ils ont besoin de passer assez de temps dans le système circulatoire Pour trouver leur chemin vers leur cible.

La clé de peaufiner les nanotubes de carbone, la vitesse de circulation sur la manière dont les virages de base, rudimentaire parole modèle est chimiquement accessorized.

''Vous pouvez faire circuler les nanotubes très longtemps dans le sang, si la chimie est bien fait,''dit Dai. Les chercheurs ont découvert que leur revêtement des nanotubes de carbone avec du polyéthylène glycol (PEG), un ingrédient commun dans les cosmétiques, les meilleurs résultats.

Ils ont utilisé une forme de PEG avec trois branches peu germer sur un tronc central. ''Ceux offrir un meilleur blindage pour les nanotubes que juste une seule succursale. Par conséquent, moins ils interagissent avec les molécules biologiques qui les entoure,''dit Dai.

L'équipe farci le PEG libéralement dans la hexagonale liée anneaux qui composent les nanotubes, incitant Dai pour décrire le résultat final comme ressemblant laminés-up de grillage avec des plumes à coller partout.

Même si elles peuvent sembler moins visuellement superbe, les nanotubes plumeux tourné dans une belle performance en termes pratiques, dit Dai. Le revêtement de PEG fait les nanotubes très soluble dans l'eau, ce qui leur a permis de rester dans le sang au lieu d'être absorbé.

''Ils circulent dans le sang pendant environ 10 heures, chez la souris, ce qui semble être une bonne période de temps,''dit Dai.

Le droit revêtement chimique sur les nanotubes peuvent également contribuer à atténuer les hors de la souris, en temps opportun, et les trois branches PEG a été efficace, là aussi.

Dai antérieure de la recherche ont montré que les nanotubes de promesses pour le traitement du cancer avec deux approches différentes. Une fois qu'ils ont remis à zéro dans des cellules cibles, faisant la lumière sur les causes des nanotubes eux pour générer de la chaleur, qui peut tuer les cellules cancéreuses. L'autre méthode est de truquer les nanotubes de s'accumuler à cibler les sites, où elles peuvent produire les médicaments à l'aide des tubes.

''[Les nanotubes de carbone] semblent prometteuses pour des applications biomédicales et potentiellement pour le traitement du cancer, soit en utilisant des médicaments ou en utilisant les propriétés physiques,''dit Dai. ''C'est la raison pour laquelle nous avons procédé à l'étude du sort des nanotubes chez la souris. Je pense qu'il s'agit vraiment d'une question très fondamentale.''

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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La recherche a été financée par le Centre de cancérologie de nanotechnologie excellence, qui est financée par les National Institutes of Health et le National Cancer Institute. Le premier auteur de l'article est PNAS Liu Zhuang, étudiante à la maîtrise en chimie. Les auteurs du journal à l'autre, tous affiliés à l'Université de Stanford, sont Xiaoyuan Shawn''''Chen, professeur adjoint en radiologie, Dr Davis Corrine du Centre Service vétérinaire dans le département de médecine comparée; Weibo Cai, chercheur postdoctoral en radiologie, et Il Lina, un ancien technicien en Chen groupe de recherche.

Source: Louis Bergeron
Université de Stanford

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