Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Gestreifte" Nanopartikel dringen ohne Schaden in Zellen ein

10.06.2008
Unterschiedliche Mantelmoleküle und regelmäßige Anordnung als Schlüssel

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben die ersten synthetischen Nanopartikel geschaffen, die in das Innere einer Zelle eindringen können, ohne ein Loch in ihre schützende Membran zu reißen.

Sowohl für die gezielte Verabreichung von Medikamenten direkt in die Zelle als auch für die Erklärung biologischer Prozesse im Körper könne die Invention von großem Nutzen sein, so die Forschergruppe um Francesco Stellacci. Schlüssel zu dieser Fähigkeit ist das Streifenmuster der kreierten Partikel.

Die Forscher haben Goldnanopartikel mit einem Band zweier unterschiedlicher Moleküle ummantelt. Im Gegensatz zu Nanopartikeln, die recht strukturlos mit den gleichen Materialien umgeben sind, könnten diese Partikel schnell in die Zelle gelangen. Die Ergebnisse der 2004 begonnenen Forschung schildert das Team in der Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature Materials.

... mehr zu:
»Nanopartikel »Zelle »Zellmembran

"Wir haben das erste synthetische Material erzeugt, dass durch eine Zellmembran dringen kann, ohne sie zu verletzen. Und wir haben herausgefunden, dass eine bestimmte Ordnung im Nanometer-Bereich nötig ist, um diese Fähigkeit zu ermöglichen", berichtet Stellacci vom Department für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen. Bereits im Jahre 2004 hatte der Wissenschaftler gestreifte Nanopartikel hergestellt. "Zu dieser Zeit haben wie bemerkt, dass sie mit Proteinen in interessanter Art und Weise interagieren", sagt Stellacci. "Und wir fragten uns, könnten sie auch mit Zellen interagieren?" Vier Jahre später können Stellacci und seine Kollegen diese Frage mit einem eindeutigen "Ja" beantworten.

Wenn die Zellmembran fremde Objekte wie einen Nanopartikel bemerkt, schließt sie diesen normalerweise in eine Art "Extra-Blase" innerhalb der Zelle ein, die dann ausgeschieden werden kann. An die Nanopartikel angefügte Substanzen, beispielsweise ein medizinischer Wirkstoff, würde deshalb nie ihren Wirkort, die inneren flüssigen Bestandteile der Zelle, das Zytosol, erreichen. Anders sieht es da bei dem gestreiften Goldnanopartikel des MIT aus. Dies kann die Zellmembran direkt durchdringen und ihre Fracht im Zytosol abladen. Studien-Co-Autor Darrell Irvine aus dem Bereich Gewebstechnik vergleicht diesen Vorgang mit dem Durchstechen von Seifenblasen: "Wenn man einen Seifenfilm hat und ihn mit einem Stab anstößt, wird man ihn zum platzen bringen. Wenn man aber den Stab vorher ebenfalls mit Seife überzieht, gelangt er durch den Seifenfilm ohne ihn zu zerplatzen, denn er ist mit dem gleichen Material umgeben." Ebenso hätten die ummantelten Nanopartikel ähnliche, wenn auch nicht identische Eigenschaften wie die Zellmembran.

Über den praktischen Nutzen für die Medikamentengabe hinaus - das Team nutze die Partikel, um fluoreszierende Marker für bildgebende Verfahren in Zellen zu transportieren - könnte mithilfe der Kleinstteilchen möglicherweise auch besser geklärt werden, wie biologische Materialien wie Peptide in Zellen gelangen können. "Wir könnten die neuen Nanopartikel nutzen, um mehr über ihre biologischen Pendants zu lernen", meint Stellacci: "Könnten sie vielleicht Gegenstücke zum biologischen System sein?"

Claudia Misch | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.mit.edu

Weitere Berichte zu: Nanopartikel Zelle Zellmembran

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen
27.06.2017 | Fraunhofer IFAM

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wellen schlagen

Computerwissenschaftler verwenden die Theorie von Wellenpaketen, um realistische und detaillierte Simulationen von Wasserwellen in Echtzeit zu erstellen. Ihre Ergebnisse werden auf der diesjährigen SIGGRAPH Konferenz vorgestellt.

Denkt man an einen See, einen Fluss oder an das Meer, so sieht man vor sich, wie sich das Wasser kräuselt, wie Wellen gegen die Felsen schlagen, wie Bugwellen...

Im Focus: Making Waves

Computer scientists use wave packet theory to develop realistic, detailed water wave simulations in real time. Their results will be presented at this year’s SIGGRAPH conference.

Think about the last time you were at a lake, river, or the ocean. Remember the ripples of the water, the waves crashing against the rocks, the wake following...

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wolken über der Wetterküche: Die Azoren im Fokus eines internationalen Forschungsteams

29.06.2017 | Geowissenschaften

Wellen schlagen

29.06.2017 | Informationstechnologie