Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
a) Возможный механизм процесса взаимодействия и обмена на клеточной поверхности
b) Схема структуры комплекса наночастица-белок в плазме: ядро - наночастица - окружено белковой короной, состоящей из внешних слабо взаимодействующих белковых слоев (слева, красные стрелки), которые быстро обмениваются со свободными белками, и "жесткая" медленно обменивающаяся белковая корона (справа).
а) Мономерные наночастицы до помещения в плазму крови
b) Слои, составленные из комплексов белок-наночастица, сформированных в плазме крови

Наночастицы в клетках: коронный выход

Ключевые слова: 

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

26 мая 2010

До сегодняшнего дня считалось, что клеточный отклик на наночастицы зависит от их размера, формы и химии их поверхности. Однако недавно было показано, что чистая поверхность наночастицы при контакте с биологической средой формирует так называемую "белковую корону". Кеннет Доусон, Франческа Балделли Бомбелли и сотрудники из Университетского колледжа в Дублине показали, что диспергированные в плазме крови наночастицы формируют долгоживущие мультимерные ансамбли белок-наночастица, что позволяет предположить, что клетка "видит" эти белковые структуры лучше, чем саму поверхность наночастицы.

Команда ученых инкубировала три различных типа наночастиц в плазму человеческой крови и измеряла изменение белковой короны со временем с использованием дифференциального центрифугирования, динамического светорассеяния и просвечивающей электронной микроскопии. Доусон с сотрудниками обнаружил, что белковые короны довольно стабильно формировались в течение одного часа, хотя гораздо менее значительные изменения продолжались еще в течение 12 часов. Удивительно, что при выделении частиц из плазмы, промыски для удаления несвязанных белков и повторного суспендирования в солевом растворе наблюдались такие же комплексы белок-частица, что наблюдались в случае частиц, оставшихся в плазме. Это говорит о том, что эти белковые комплексы высоко стабильны и могут играть важную роль при контакте с клеткой.

Диспергированные наночастицы, вероятно, включают стабильный белковый комплекс (названный "жесткой короной"), состоящий из двух упакованных белковых слоев, которые медленно обмениваются белками со своим окружением, и мультимера из наночастиц и их коронных комплексов, которые могут со временем реаорганизовываться.


Источник: J. Am. Chem. Soc.



Комментарии
Валя, это удивительно бессмысленное исследование.
Теперь и JACS отжигает.
Блин, да залипание белка на полистирол используется спокон веку для иммунологического анализа. Открыли, понимаешь, Америку.
А ТЕМ делали спокон веку? :)
fozgen, 28 мая 2010 02:09 
2 Набиуллин - а как именно используется эффект "залипания" в иммунологии?
---
А ТЕМ делали спокон веку? :)
---

Нет, конечно. А зачем? Оценить толщину налипшего белка можно просто посчитав его количество (что несложно проанализировать) и соотнеся размеры полистирольной частицы и молекулы белка. В зависимости от рН, белка и условий иммобилизации налипает от 2 до 12 нм. Кстати, это можно померять АСМ.

---
а как именно используется эффект "залипания" в иммунологии?
---

Элементарно, Ватсон
Один из массовых подходов:
1) штампуется прозрачный полистирольный планшет. Обычно 96 лунок, но возможны и другие.
2) планшет поливается раствором антител
3) полистирол - полимер гидрофобный и на нём наблюдается сильная неспецифическая сорбция за счёт гидрофобного взаимодействия. Антитела прилипают к полимеру (кстати, весьма крепко)
4) блокируют неспецифику, поливая планшет нейтральным белком, типа БСА

В итоге имеем матрицу, на которой иммобилизованы специфические антитела и подавлена возможность дополнительной сорбции белка.

Наносим пробу, в которой подозревается антиген. Антиген (если он есть) конъюгирует с антителом и прилипает на поверхность. Далее проявляем планшет, обычно при помощи красителей.
Да, удивительно!
Вот если бы наночастицы, попав в организм, облеплялись со всех сторон золотом - это было бы неинтересно, ведь золота в организме как грязи, навалом. То ли дело белки - их же там днем с огнем не сыщешь, но пронырливые наночастицы исхитрились найти белок и провзаимодействовать с ним!

И еще, нельзя "инкубировать в плазму". Нет такого словоупотребления.
fozgen, 29 мая 2010 03:47 
2 Набиуллин
Спасибо, я думал имелось в виду нечто более специфическое, имеющее прямое отношение к обсуждаемой статье.
Основной цимус статьи в том, что четко показано, что а) оболочка из налипших белков не однослойная, что уже не тривиально и б) довольно устойчива даже при переносе в буфер.
Вполне грамотная статья, ИМО, с большим потенциалом (если только уже не публиковалось ничего очень похожего), хоть и не совсем аккуратная технически.
Малость непонятный перевод, но на том спасибо! Будем читать JACS :)

Тема взаимодействия белка с наноалмазом очень горячая, хоть и кажется, что все ясно, но это не совсем так.
---
довольно устойчива даже при переносе в буфер.
---

Мне приходилось выжигать этот налипший белок разбавленным хромпиком

Какой уж тут буфер...

---
оболочка из налипших белков не однослойная, что уже не тривиально
---

А вот это надо ещё доказать.
fozgen, 01 июня 2010 06:28 
Хотел бы я посмотреть, как с латекса хромпиком что-либо выжигают.
Речь идет об устойчивости всего комплекса, а не налипших фрагментов на поверхности. И даже не устойчивость, а стабильность.
По сравнению с отсутсвием вообще како-либо количественной информации ("про залипание белка все знают" в лучшем случае качественная ), для первого раза вполне достаточно данных о толщине слоя.
---
Хотел бы я посмотреть, как с латекса хромпиком что-либо выжигают.
---

А что такого? Разбавь хромку в 10 раз и ей можно спокойно обрабатывать полистирол. Полипропилен вполне себе держит даже неразбавленную.

---
По сравнению с отсутсвием вообще како-либо количественной информации
---

Белок на полистироле - это классика. Воспринимается практически как аксиома. Информация должна быть в публикациях годов эдак 60 - 70-х.
"До сегодняшнего дня считалось, что клеточный отклик на наночастицы зависит от их размера, формы и химии их поверхности."
- На мой взгляд, эта статья не может претендовать на то, что представление о «клеточном отклике» на наночастицы должно теперь сильно измениться. Рассматривается лишь только один вид наночастиц, состоящих из полистирола. А как насчет других наночастиц. Чтобы делать такие выводы исследования должны быть гораздо более масштабными. Хотя вопрос о том, взаимодействуют ли, допустим наночатицы оксида железа III с белками плазмы крови, представляется инересным.
А где написано, что частицы были из полистирола?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наноновогодняя Наноелочка 2016
Наноновогодняя Наноелочка 2016

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.