Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Полиплексы – искусственные нанотранспортеры для направленной доставки генов в клетку

Ключевые слова:  Интернет-олимпиада, наносистема, периодика, полиплексы, творчество

Автор(ы): Уласов Алексей

Опубликовал(а):  Шушарина Анастасия Леонидовна

08 ноября 2010

Внедрение в клетку генетической информации, как правило, в форме ДНК имеет как фундаментальный интерес (изучение различных клеточных механизмов), так и практический (лечение наследственных и приобретенных заболеваний). Первыми в качестве векторов (носителей генетической информации) начали использовать модифицированные вирусы. Однако, из-за риска серьезных осложнений при использовании вирусных векторов на людях и ряда других недостатков, стали разрабатывать альтернативные невирусные средства доставки генетического материала. Одной из таких альтернатив являются полиплексы – наносистемы, состоящие из положительно заряженных полимеров, конденсирующих ДНК в компактные комплексы. Размер подобных искусственных комплексов составляет менее 100 нм, что, с одной стороны, не подвергает их перевариванию макрофагами (т. к. они реагируют на частицы больше 200нм), а, с другой стороны, достаточно крупные, чтобы не отфильтровывались в почках (меньше 5 нм).

В качестве носителей ДНК в полиплексах используют различные положительно заряженные полимеры (поликатионы), взаимодействующие с отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК: полиэтиленимин, полилизин, хитозан и ряд других.

Связывание поликатионов с ДНК происходит неспецифично за счет водородных связей, сил Ван-дер-Ваальса. Компактизация ДНК поликатионами защищает ДНК от атаки внеклеточными ферментами, расщепляющими ДНК, и усиливает поглощение клетками комплексов путем эндоцитоза. Степень компактизации ДНК определяется суммарным зарядом комплекса, который, в свою очередь, зависит от отношения количества положительных зарядов полимеров к отрицательным зарядам фосфатных групп ДНК. При большом отношении (10-40) образуются комплексы малого размера, которые растворимы и положительно заряжены, что облегчает связывание полиплексов с большим количеством отрицательно заряженных молекул на поверхности клетки. Полиплексы можно конъюгировать с различными функциональными молекулами, обеспечивающими дополнительные функции у полиплексов: доставку в клетки-мишени, выход из клеточных эндосом, транспорт в ядро клетки.

Таким образом, можно наделить эту искусственную наносистему своего рода разумом, позволяющим ей самостоятельно и направленно добираться до своих клеток-мишеней, проникать в них и запускать считывание переносимой ДНК за счет встроенных в ДНК специфических регуляторных элементов. Применение искусственных наносистем (полиплексов), используя естественные биологические процессы (узнавание рецепторов на клетке, транспорт в ядро) является переходом «от нано к био» и позволяет в живом организме адресно доставлять лекарства в клетки-мишени, недоступные при обычной терапии.


В статье использованы материалы: Интернет-олимпиада


Средний балл: 10.0 (голосов 2)

 


Комментарии
Режабек Борис Георгиевич, 12 января 2011 01:02 
Отличная работа! Интересно, что уже внедрено в России? Буду рад познакомится с авторами (499)1951224
inrir@inbox.ru

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

 

Личная жизнь атомов под пучком
Личная жизнь атомов под пучком

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.