- traċċar jew ittikkettjar
- kunsinna
- scaffold / pjattaformi
Ċerti nanopartiċelli ilhom jintużaw sa mill-1990, għal applikazzjonijiet bħal tqassim tal-kura tal-ġilda / kosmetiċi, il-kunsinna tad-droga u l-ittikkettar. L-esperimentazzjoni ma ' tipi differenti ta' nanopartiċelli bħal tikek quantum, nanotubes tal-karbonju u nanopartiċelli manjetiċi, fuq ċelloli somatiċi jew mikroorganiżmi, ipprovdiet l-isfond li minnu nbdiet ir-riċerka taċ-ċelloli staminali. Huwa fatt magħruf li l-ewwel brevett għat-tħejjija tan-nanofibri ġie rreġistrat fl-1934. Dawn il-fibri eventwalment isiru l-pedament ta 'scaffolds għal kultura ta' ċelloli staminali u trapjanti-aktar minn 70 sena wara.
Visualizing Stem Cells Bl-użu ta 'MRI u SPIO Particles
Ir-riċerka dwar l-applikazzjonijiet tan-nanopartiċelli għall -immaġni bir-reżonanza manjetika (MRI) ġiet imbuttata mill-ħtieġa li tiġi segwita t-terapija taċ-ċelloli staminali. Għażla komuni għal din l-applikazzjoni hija nanopartiċelli ta 'ossidu tal-ħadid superparamannetiku (SPIO), li jtejbu l-kuntrast ta' immaġini MRI.
Uħud mill-ossidi tal-ħadid diġà ġew approvati mill-FDA. It-tipi differenti ta 'partiċelli huma miksija b'polimeri differenti fuq barra, normalment karboidrati. L-ittikkettjar tal-MRI jista 'jsir bit-twaħħil tan-nanopartiċelli mal-wiċċ taċ-ċelloli staminali jew li jikkawża l-assorbiment tal-partiċelli miċ-ċelloli staminali permezz ta' endokitosi jew fagoċitosi.
In-nanopartiċelli għenu biex iżidu l-għarfien tagħna dwar kif iċ-ċelloli staminali jemigraw fis-sistema nervuża.
Ittikkettjar bl-użu ta 'Punti Quantum
Punti kwantistiċi (Qdots) huma kristalli tan-nano-scale li jarmu d-dawl u huma magħmula minn atomi minn gruppi II-VI tat-tabella perjodika, ħafna drabi li jinkorporaw kadmju. Huma aħjar għall-viżwalizzazzjoni ta 'ċelloli minn ċerti tekniki oħra bħaż-żebgħa, minħabba l-fotostabilità u l-lonġevità tagħhom. Dan jippermetti wkoll l-użu tagħhom għall-istudju tad-dinamika ċellulari filwaqt li d-differenzazzjoni taċ-ċelloli staminali tkun għaddejja.
Qdots għandhom rekord iqsar għall-użu ma 'ċelloli staminali minn SPIO / MRI u ġew użati biss in vitro s'issa, minħabba r-rekwiżit għal tagħmir speċjali li jsegwuhom f'annimali sħaħ.
Twettiq tan-Nucleotide għall-Kontroll Ġenetiku
Kontrolli ġenetiċi, bl-użu ta 'DNA jew siRNA , qed jitfaċċaw bħala għodda utli għall- kontroll tal-funzjonijiet ċellulari fiċ-ċelloli staminali, b'mod partikolari biex titmexxa d-divrenzjar tagħhom. In-nanopartiċelli jistgħu jintużaw biex jissostitwixxu l-vectors virali użati tradizzjonalment, bħal retroviruses, li ġew implikati biex jikkawżaw komplikazzjonijiet f'organiżmi sħaħ bħal mutazzjonijiet li jwasslu għal kanċer. In-nanopartiċelli joffru vettur inqas għali u aktar probabbli li jista 'jiġi prodott għat-trasfezzjoni ta' ċelloli staminali, b'riskju iżgħar ta 'immunoġeniċità, mutaġeniċità jew tossiċità.
Approċċ popolari huwa li jintużaw polimeri katjoniċi li jinteraġixxu ma 'molekuli DNA u RNA. Hemm ukoll spazju għall-iżvilupp ta 'polimeri intelliġenti , b'karatteristiċi bħal twassil immirat jew rilaxx skedat . In-nanotubi tal-karbonju b'funzjonijiet funzjonali differenti ġew ittestjati wkoll għal tqassim ta 'mediċini u aċidu nuklejku f'ċelluli mammiferi, iżda l-użu tagħhom fiċ-ċelloli staminali ma ġiex investigat fil-biċċa l-kbira.
L-ottimizzazzjoni tal-Ambjent taċ-Ċelloli Ċentrali
Żona sinifikanti ta 'studju fir-riċerka ta' ċelloli staminali hija dik ta 'l-ambjent extraċellulari u kif il-kundizzjonijiet barra ċ-ċellola jibagħtu sinjali għall-kontroll tad-divrenzjar, migrazzjoni, adeżjoni u attivitajiet oħra. Il- matriċi extraċellulari (ECM) , tikkonsisti minn molekuli mnixxija minn ċelloli bħal collagen, elastin u proteoglycan. Il-proprjetajiet ta 'dawn l-eskrezzjonijiet u l-kimika ta' l-ambjent li joħolqu, jipprovdu direzzjoni għal attivitajiet ta 'ċelloli staminali.
In-nanopartiċelli ntużaw biex inġinerja topografiji disinjati b'mod differenti li jimitaw l-ECM, biex jistudjaw l-effetti tagħhom fuq iċ-ċelloli staminali.
Komplikazzjoni ewlenija li nqabdet ma 'terapiji ta' ċelloli staminali kienet il-falliment ta 'ċelluli injettati li jidħlu għal tessuti mira. L- armar tan-nanu jtejjeb is-sopravivenza taċ-ċelluli billi jgħin fil-proċess ta 'engrafting. Nanofibers mibrumin minn polimeri sintetiċi bħal poli (aċidu lattiku) (PLA), jew polimeri naturali ta 'collagen, proteina tal-ħarir jew chitosan, jipprovdu kanali għall-allinjament ta' ċelluli staminali u proġenitriċi. L-għan aħħari huwa li tiddetermina liema kompożizzjoni ta 'scaffold tippromwovi aħjar l-adeżjoni xierqa u l-proliferazzjoni taċ-ċelloli staminali u tuża din it-teknika għat-trapjanti taċ-ċelloli staminali. Madankollu, jidher li l-morfoloġija ta 'ċelloli mkabbra fuq nanofibri tista' tkun differenti minn ċelloli mkabbra fuq medja oħra, u ġew irrappurtati ftit studji in vivo.
Tossiċità tan-Nanopartiċità għaċ-Ċelloli Mqaddsa
Bħal fl-iskoperti bijomediċi kollha, l-użu tan-nanopartiċelli għal dawn l-applikazzjonijiet in vivo (fil-bnedmin) jeħtieġ l-approvazzjoni tal-FDA. Bl-iskoperta tal-potenzjal tan-nanopartiċelli għal applikazzjonijiet ta 'ċelluli staminali, waslet domanda dejjem tikber għal provi kliniċi biex jiġu ttestjati l-iskoperti ġodda u jiżdied l-interess fit- tossiċità tan-nanopartikoli .
It-tossiċità tan- nanopartiċelli SPIO ġiet studjata fil-biċċa l-kbira. Għall-biċċa l-kbira, ma dehrux tossiċi, iżda studju wieħed issuġġerixxa effett fuq id-divrenzjar taċ-ċelloli staminali. Madankollu, għad hemm xi inċertezza dwar jekk kinitx ikkawżata t-tossiċità min-nanopartiċelli jew mill-aġent / kompost tat-trasfezzjoni.
Id-dejta dwar it-tossiċità għal Qdots hija skarsa, iżda liema data m'hemmx kollha jaqblu. Xi studji jirrappurtaw l-ebda effetti avversi fuq il-morfoloġija taċ-ċelloli staminali, il-proliferazzjoni u d-differenzjazzjoni, filwaqt li oħrajn jirrappurtaw anormalitajiet. Id-differenzi fir-riżultati tat-test jistgħu jiġu attribwiti għall-kompożizzjonijiet differenti tan-nanopartiċelli jew ċelluli fil-mira, għalhekk hemm bżonn ħafna iktar riċerka biex jiġi stabbilit x'inhu sikur u dak li mhux, u għal liema tipi ta 'ċelluli. Dak li hu magħruf huwa li l-kadmju ossidizzat (Cd2 +) jista 'jkun tossiku minħabba l-effett tiegħu fuq il-mitokondrija taċ-ċelloli. Dan huwa kkumplikat aktar bir-rilaxx ta 'speċi ta' ossiġnu reattiv matul id-degradazzjoni ta 'Qdot.
In-nanotubi tal-karbonju jidhru ġeneralment ġenotossiċi, skond il-forma, id-daqs, il-konċentrazzjoni u l-kompożizzjoni tal-wiċċ tagħhom, u jistgħu jikkontribwixxu għall-ispeċijiet reattivi ta 'ossiġenu fiċ-ċelloli.
In-nanopartiċelli huma għodda promettenti għal tekniki bijomediċi ġodda, minħabba d-daqs żgħir tagħhom u l-kapaċità li jippenetraw iċ-ċelluli. Hekk kif l-avvanzi fir-riċerka jkomplu jżidu mal-għarfien tagħna dwar il-fatturi li jikkontrollaw il-funzjonijiet taċ-ċelloli staminali, x'aktarx li ser jinstabu applikazzjonijiet ġodda għal nanopartiċelli, flimkien ma 'ċelloli staminali. Filwaqt li l-evidenza tissuġġerixxi li xi applikazzjonijiet se jkunu aktar utli, jew aktar sikuri, minn oħrajn, hemm potenzjal enormi għall-użu ta 'nanopartiċelli biex itejbu u jtejbu t-teknoloġiji taċ-ċelloli staminali.
> Sors:
> Ferreira, L. et al. 2008. Opportunitajiet ġodda: L-użu tan-nanoteknoloġiji biex jimmanipulaw u jsegwu ċ-ċelloli staminali. Cell Stem Cell 3: 136-146. doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.