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 Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik