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德州農(nóng)工大學(xué);m研究人員使用納米片來治療癌細(xì)胞

導(dǎo)讀 德州農(nóng)工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的科學(xué)家;m大學(xué)正在開發(fā)新的方法來促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)和癌癥治療。他們正在開發(fā)一種比一束頭發(fā)小1000倍的2D納米片。

德州農(nóng)工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的科學(xué)家;m大學(xué)正在開發(fā)新的方法來促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)和癌癥治療。他們正在開發(fā)一種比一束頭發(fā)小1000倍的2D納米片。

副教授Akhilesh Gaharwar博士開發(fā)了一種新型的2D納米片,稱為二硫化鉬,它可以吸收近紅外光(NIR)并改變細(xì)胞行為。這些納米片由于其獨特的形狀和尺寸,是一類具有不同物理和化學(xué)特性的新型材料。最近,由于它們的光響應(yīng)能力,一些納米片已經(jīng)被研究用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。盡管潛力巨大,但加哈爾瓦的研究正在進(jìn)入一個新的領(lǐng)域,因為很少有研究調(diào)查它們的細(xì)胞相容性,但沒有研究探索它們通過光調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的能力。

為了探索光控制細(xì)胞反應(yīng)的可能性,Gaharwar的研究團(tuán)隊合成了一種具有薄原子的納米片,可以吸收NIR光并將其轉(zhuǎn)化為熱量。與其他類型的光(包括紫外光和可見光)相比,近紅外光可以穿透組織內(nèi)部深處,并可用于激發(fā)深層組織中的自然生物修復(fù)機(jī)制。

由于納米片的高表面積,它們可以粘附在細(xì)胞的外膜上,并將細(xì)胞信號傳遞到細(xì)胞核,從而控制它們的行為。一些納米片也被細(xì)胞吞噬,可以從內(nèi)部影響細(xì)胞功能。

Gaharwar說:“光響應(yīng)生物材料在開發(fā)下一代無創(chuàng)、精確、可控的醫(yī)療器械方面具有巨大潛力,可用于一系列生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,包括藥物輸送、癌癥治療、再生醫(yī)學(xué)和3D打印。”

最近他的研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》。

Gaharwar團(tuán)隊與德克薩斯州am健康科學(xué)中心分子和細(xì)胞醫(yī)學(xué)助理教授Irtisha Singh博士合作,利用新一代測序技術(shù)破譯了光和/或納米片對人類基因調(diào)控的影響。細(xì)胞。把一個單位想象成一張空白的畫布,把基因調(diào)控想象成把畫布變成一種獨特或有趣的顏料。對于干細(xì)胞,這意味著確定它們將是什么樣的細(xì)胞,如肌肉、骨骼等。無論是光還是這些納米片,基因表達(dá)的輕微攪動都會顯著影響這些細(xì)胞的運動、繁殖和表達(dá)等功能。

細(xì)胞的整體基因表達(dá)譜顯示,納米片的光刺激可對細(xì)胞遷移和傷口愈合產(chǎn)生顯著影響。他們證明了用納米片和光處理的癌細(xì)胞不能自由移動,這是個好消息。這很重要,因為癌癥會從一個組織轉(zhuǎn)移到另一個組織,從而在體內(nèi)擴(kuò)散。納米片和光的結(jié)合可以提供一種控制和調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移和功能的新方法。

研究小組發(fā)現(xiàn),納米片與細(xì)胞表面受體結(jié)合,這種受體被稱為整合素,是一種簡單的含糖蛋白質(zhì)。這些整聯(lián)蛋白通過提供細(xì)胞周圍環(huán)境的信息,對正常細(xì)胞功能很重要。如果這些蛋白質(zhì)被納米片覆蓋,它們將無法告訴細(xì)胞移動,從而有效地?zé)o限期地阻止細(xì)胞。

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