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 Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen
15.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Turbolader für den Lithium-Akku
08.06.2018 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Nierentumor: Genetischer Auslöser entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Schnell, günstig, tragbar: Testgerät PIDcheck prüft Solarmodule im Feld auf PID

18.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics