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

 

Удивительный диоксид олова
Удивительный диоксид олова

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

Ученые разработали технологию трехмерной печати генно-инженерных конструкций для направленной регенерации костных тканей
Группа российских ученых разработала оригинальную технологию трехмерной печати персонализированных изделий из биоактивной керамики и создала персонализированные ген-активированные имплантаты. Проведен комплексный физико-химический и биохимический анализ экспериментальных образцов ген-активированных материалов и персонализированных имплантатов для инженерии и направленной регенерации костных тканей, полученных с использованием технологий трехмерной печати, включая доклинические исследования на крупных животных.

Ученые из ИОФ РАН осуществили лазерный перенос графена
Исследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) напечатали «смятый» графен на кремниевой подложке, используя метод лазерно-индуцированного прямого переноса. Этот относительно простой процесс может заменить трудоемкие литографические способы создания гарфеновых структур в перспективных устройствах микроэлектроники.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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.