Białkowe pory kanałowe do sztucznych nanopęcherzyków
Badacze Uniwersytetu w Bazylei odnieśli sukces w tworzeniu kanałów porowych (ang. protein gates) dla nanopęcherzyków, które stają się przeźroczyste tylko w określonych warunkach.
Nanopęcherzyk z zamkniętymi kanałami porowymi (czerwony).
Kanał porowy reaguje na określone wartości pH, inicjuje reakcję oraz uwalnia związki aktywne w docelowym miejscu.
Bardzo małe nanopęcherzyki (ang. nanovesicles) potrafią chronić aktywne związki do momentu, gdy te dotrą do określonego środowiska, np. w miejsce docelowe w organizmie. W celu zainicjowania reakcji chemicznej i uwolnienia zawartości w tym miejscu zewnętrzna ściana nanopęcherzyków musi stać się przenikalna w odpowiednim momencie i we właściwym czasie. Badacze ze Szwajcarskiego Instytutu Nanotechnologii (Swiss Nanoscience Institute) uzyskali pory kanałowe w błonie, które otwierają się na żądanie. Oznacza to, że enzymy wewnątrz nanokapsułki staną się aktywne jedynie w odpowiednich warunkach i będą bezpośrednio oddziaływać na chorą tkankę.
Reakcje na zmiany w pH
Kanał porowy składa się z chemicznie modyfikowanego białka OmpF wchodzącego w skład błony, które reaguje na niektóre wartości pH. Przy obojętnym pH w organizmie człowieka błona jest nieprzepuszczalna, ale jeśli napotyka na region z kwaśnym pH, kanał porowy otwiera się i substancje z otaczającego obszaru mogą wniknąć do nanokapsułki. W wynikłej reakcji enzymatycznej zawartość kapsułki oddziaływuje na dostarczony substrat i uwalniany jest produkt tej reakcji. Metoda ta może być stosowana między innymi w przypadku tkanek w stanie zapalnym lub tkanki zrakowaciałej, która często wykazuje odczyn lekko kwaśny.
Do chwili obecnej przepuszczalność w nanopęcherzykach (ang. nanovesicle) osiągano przy zastosowaniu naturalnych białek, które działają jako pory w ochronnej błonie, co pozwala na wniknięcie substratu i usunięcie produktu reakcji enzymatycznej. Jednak w takich dziedzinach jak medycyna lub kontrolowana kataliza wymagana jest o wiele bardziej dokładne rozprowadzanie, by zapewnić największą możliwą wydajność związku aktywnego. Chemicy pracujący pod kierownictwem profesora Palivana, przy współpracy z zespołem profesora Wolfganga Meiera, mogli jako pierwsi zintegrować zmodyfikowane białko błony komórkowej w sztucznie utworzonej nanokapsułce, która otwiera się tylko w razie występowania odpowiadających wartości pH.
Źródło: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=33927
http://laboratoria.net/technologie/24333.html