组织挖掘纳米钻仅造成足够的破坏

 
高分辨率共聚焦图像显示了光激活分子钻对蠕虫内部细胞的影响。在激活之前，左侧的钻头保持黑暗。在右侧，暴露于光线下15分钟后，荧光信号显示出透明线虫的广泛损坏。莱斯大学开发的演习旨在针对耐药性细菌，癌症和其他引起疾病的细胞，并在不损害相邻健康细胞的情况下对其进行破坏。图片来源：Soshara Galbadage /比奥拉大学(Biola University)分子大小的钻头会造成其设计要造成的损坏。这对疾病是个坏消息。
赖斯大学，比奥拉大学和得克萨斯州A&M健康科学中心的科学家进一步证实，它们的分子马达，每秒旋转高达300万次的光激活转子，可以靶向病变细胞并在数分钟内杀死它们。
由Biola分子生物化学家Richard Gunasekera和赖斯化学家James Tour领导的研究小组表明，他们的马达在破坏三种多细胞测试生物(蠕虫，浮游生物和小鼠)中的细胞方面非常有效。
美国化学学会杂志ACS Applied Materials&Interfaces上的一项研究表明，电动机对这三种物种的组织均造成了不同程度的损害。该杂志计划将该论文指定为开放式ACS编辑之选。
该项目的最初目标是针对耐药细菌，癌症和其他致病细胞，并在不损害相邻健康细胞的情况下对其进行破坏。图尔认为，细胞和细菌无法抵抗足以穿透其壁的纳米机械钻孔力。
高分辨率共聚焦图像显示了光激活分子钻对蠕虫内部细胞的影响。在激活之前，在顶部，注入的钻头保持黑暗。在底部，暴露于光线下15分钟后，荧光信号显示出透明线虫的广泛损坏。莱斯大学开发的演习旨在针对耐药性细菌，癌症和其他引起疾病的细胞，并在不损害相邻健康细胞的情况下对其进行破坏。图片来源：Soshara Galbadage /比奥拉大学“现在，它已经提升到一个全新的水平，”图尔说。 “这里的工作表明，钻入其中的纳米机器可以杀死整个生物，例如小蠕虫和水蚤。这不仅是单细胞死亡，而且还包括整个生物，其中有数百万人死亡。
他说：“它们也可用于钻入皮肤，从而提示其可用于治疗黑素瘤前症。”
研究人员在这三种模型中看到了不同的效果。在蠕虫秀丽隐杆线虫中，快速电动机引起色素快速脱色，因为电动机首先引起细胞和组织的纳米机械破坏。在浮游生物达芙妮亚，汽车首先将外肢肢解。在这两种情况下，几天后，大多数或所有生物都死亡了。
对于小鼠模型，研究人员将纳米机器以局部溶液的形式应用于皮肤。激活快速运动会引起病变和溃疡，证明它们在较大动物中的功能。
水蚤中的一种浮游生物水蚤被暴露于赖斯大学在实验室实验中开发的分子机器，以确定显微钻对组织的影响。左侧是一个健康的浮游生物，其所有附属物都在其中。在右侧，水蚤暴露在光激活的纳米机器中10分钟后，其附件只有两个。演习旨在针对耐药细菌，癌症和其他引起疾病的细胞，并在不损害相邻健康细胞的情况下将其破坏。赖斯和赖斯大学前任访问学者古纳塞斯凯拉说：“由于纳米机器的“打孔”，老鼠的皮肤变化可能是科学家最感兴趣的研究之一。现任Biola副院长兼生物化学教授。他是Biola公共卫生副教授Suchhara Galbadage的论文的主要共同作者。
Gunasekera说：“这可能意味着直接对皮肤状况进行局部治疗，例如黑色素瘤，湿疹和其他皮肤疾病。” “这篇论文具有重要意义，因为它是对纳米机器的首次测试，我们已经在体内证明了它的有效性。到目前为止，所有其他研究都是在体外完成的。”
他建议，该电机可用于控制寄生虫以及对皮肤癌等疾病进行局部治疗。