Уже ни для кого не секрет, что эффективность накопления наночастиц в живых клетках зависит от физических параметров этих частиц. Ученые из Канады решили выяснить, наночастицы каких размеров оказывают наибольшее воздействие на судьбу клеток. Для исследования они взяли клетки рака молочной железы человека, суперэкспрессирующие рецептор ErbB2 (клетки рака молочной железы в 20-30% случаев так себя ведут), а к наночастицам присоединили герцептин – антитело к этому рецептору.
Чтобы проверить, как размер частиц влияет на поведение клеток, ученые приготовили коллоидные золотые наночастицы размерами от 2 до 100 нм. При добавлении к ним герцептина формировались комплексы герцептин-наночастица, достаточно стабильные в условиях эксперимента. Было показано, что клетки более охотно накапливают наночастицы размерами от 25 до 50 нм.
Авторы предложили объяснение этому факту, проиллюстрированное на рисунке 1. Частицы очень маленьких размеров имеют мало молекул герцептина на своей поверхности, и поэтому после связывания с рецептором могут диссоциировать быстрее, чем будут окружены клеточной мембраной и поглощены клеткой. Частицы очень больших размеров связываются с клеткой достаточно прочно, однако имеют избыточное количество антител, с которыми связываются все рецепторы в ближайшем окружении – и отсутствие ErbB2 на соседних участках затрудняет обволакивание частицы мембраной. Частицы размером 40-50 нм – золотая середина – достаточно прочно связываются с мембраной и лучше всего поглощаются клеткой.
Проследив судьбу обработанных наночастицами раковых клеток, ученые обнаружили, что те погибают по пути апоптоза ("самоубийства") именно в случаях, когда размер наночастиц составляет 25-50 нм (рисунок 2). Обработка наночастицами других размеров дает эффект, сравнимый с воздействием герцептина самого по себе, тогда как наночастицы размером 40-50 нм усиливают действие препарата почти в два раза. Обработка же «чистыми» 40-нм частицами (не содержащими герцептин) не оказывает на выживаемость клеток практически никакого влияния.
Подобные же размерные зависимости наблюдались и для наночастиц серебра. Работа "Nanoparticle-mediated cellular response is size-dependent" опубликована в Nature Nanotechnology.
Чтобы проверить, как размер частиц влияет на поведение клеток, ученые приготовили коллоидные золотые наночастицы размерами от 2 до 100 нм. При добавлении к ним герцептина формировались комплексы герцептин-наночастица, достаточно стабильные в условиях эксперимента. Было показано, что клетки более охотно накапливают наночастицы размерами от 25 до 50 нм.
Авторы предложили объяснение этому факту, проиллюстрированное на рисунке 1. Частицы очень маленьких размеров имеют мало молекул герцептина на своей поверхности, и поэтому после связывания с рецептором могут диссоциировать быстрее, чем будут окружены клеточной мембраной и поглощены клеткой. Частицы очень больших размеров связываются с клеткой достаточно прочно, однако имеют избыточное количество антител, с которыми связываются все рецепторы в ближайшем окружении – и отсутствие ErbB2 на соседних участках затрудняет обволакивание частицы мембраной. Частицы размером 40-50 нм – золотая середина – достаточно прочно связываются с мембраной и лучше всего поглощаются клеткой.
Проследив судьбу обработанных наночастицами раковых клеток, ученые обнаружили, что те погибают по пути апоптоза ("самоубийства") именно в случаях, когда размер наночастиц составляет 25-50 нм (рисунок 2). Обработка наночастицами других размеров дает эффект, сравнимый с воздействием герцептина самого по себе, тогда как наночастицы размером 40-50 нм усиливают действие препарата почти в два раза. Обработка же «чистыми» 40-нм частицами (не содержащими герцептин) не оказывает на выживаемость клеток практически никакого влияния.
Подобные же размерные зависимости наблюдались и для наночастиц серебра. Работа "Nanoparticle-mediated cellular response is size-dependent" опубликована в Nature Nanotechnology.
