Яйца индейки имеют уникальное нанопокрытие

Скорлупа яиц австралийской индейки 

 покрыта слоем сферических наночастиц, 

защищающих яйцо от микробной 

инфекции

Как оказалось, скорлупа яиц австралийских индеек (Alectura lathami) имеет уникальное покрытие из наночастиц, которое может стать основой для разработки новейших антимикробных технологий.

Австралийские индейки откладывают яйца в такие гнезда, где яйца любых других птиц неминуемо погибнут. Эта особенность давно интересовала ученых: до сих пор было непонятно, каким образом яйца австралийских индеек способны созревать в кучах влажных гниющих растений. С одной стороны, это идеальное место, так как разлагающаяся растительность выделяет тепло, создавая своеобразный инкубатор. Однако, несмотря на то, что все яйца защищены от микробов скорлупой, гниль просто кишит микроорганизмами, которые должны неминуемо убить эмбрион внутри яиц. Тем не менее, лишь 9% яиц австралийской индейки погибают от инфекций.

Ученые из Университета Акрона, штат Огайо, смогли разгадать эту тайну. Оказывается, яйца индейки покрыты сверхтонким слоем сферических наночастиц из фосфата кальция. Благодаря этому яйца индейки имеют более высокую гидрофобность (способность отталкивать воду), чем, например, куриные яйца. Это предотвращает проникновение бактерий, так как они не могут «зацепиться» на сухой поверхности и создать биопленку, то есть устойчивую бактериальную колонию.

Эксперименты показали, что яйца австралийской индейки в 3 раза более устойчивы к бактериальной инфекции, чем куриные. Так, бактериям Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на проникновение сквозь скорлупу куриного яйца требуются от 2 до 6 дней, тогда, как яйцо индейки «держится» намного дольше – от 6 до 18 дней.

Использование наносфер фосфата кальция в яичной скорлупе является необычным эволюционным решением, и ученые уверены, что оно поможет создать новые антимикробные технологии, например покрытия для пластмасс и других материалов. Не исключено, что нанопокрытия встречаются и в яичной скорлупе других животных, как птиц, так и рептилий. Ученые планируют изучить некоторые виды на предмет использования гидрофобных нанопокрытий, а также попытаться скопировать природное покрытие. Подобное искусственное покрытие может пригодиться при производстве товаров медицинского назначения, упаковки продуктов, предметов личной гигиены, одежды и т.д.

Источник: http://rnd.cnews.ru/

Изменение формы наночастиц противораковых препаратов резко повышает их эффективность | Нанотехнологии Nanonewsnet

Палочковидные наночастицы химиотерапевтического препарата более эффективно связываются с мембранными рецепторами раковых клеток.
(Фото: Peter Allen)

Биоинженеры Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara) установили, что изменение формы наночастиц химиотерапевтических препаратов – из сферической в палочковидную – повышает эффективность таргетинга и доставки противораковых средств в клетки рака молочной железы в 10 тысяч раз.

По мнению исследователей, эти данные, недавно опубликованные в престижном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, могут кардинально повысить эффективность методов лечения рака и снизить побочные эффекты химиотерапии.

«Из-за неэффективного взаимодействия с мембраной раковой клетки традиционные противораковые препараты накапливаются в печени, легких и селезенке, а не в раковой клетке», – объясняет профессор химической инженерии Самир Митраготри (Samir Mitragotri), директор Центра биоинженерии (Center for BioEngineering) UCSB. «Мы считаем, что наша стратегия значительно повышает специфичность противораковых препаратов по отношению к раковым клеткам».

Чтобы разработать препараты с такой высокой специфичностью, ученые создали палочковидные наночастицы химиотерапевтического препарата камптотецина и покрыли их антителами – препаратом трастузумаб, – проявляющими селективность по отношению к клеткам определенных типов рака, в том числе рака молочной железы. В подавлении роста клеток рака молочной железы покрытые антителами камптотециновые наностержни были в 1000 раз более эффективны, чем взятый в чистом виде трастузумаб, и в 10 раз более эффективны, чем чистый камптотецин.

«Этот уникальный подход к разработке формы противоопухолевых препаратов и их сочетанию с антителами представляет собой новое направление в химиотерапии», – добавляет профессор Митраготри.
Профессор Митраготри и его коллеги обратились к клеткам рака молочной железы, чтобы изучить синергию формы и молекулярного распознавания, позволяющую клеткам выполнять сложные функции в организме человека.
«На мысль рассматривать в качестве ключевого параметра форму нас натолкнули природные объекты. В природе все основные частицы, такие как вирусы, бактерии, эритроциты, тромбоциты, не являются сферическими», – поясняет профессор. «Ключевую роль в их функции играет форма».
Исследование было проведено в сотрудничестве с Genentech из фармацевтической группы Roch.
«Работа профессора Митраготри и его коллег представляет собой пример выдающегося вклада биоинженеров UCSB в медицинские исследования и того, какие результаты приносит наша модель сотрудничества с промышленностью», – прокомментировал исследование Род Элфернесс (Rod Alferness), декан инженерного колледжа UCSB.

Источник: http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/izmenenie-formy-nanochastits-protivorakovykh-preparatov-rezko-povyshaet-ikh-effektivnost

Безопасны ли наночастицы в косметике?

наночастицы серебра

По словам специалистов, до сих пор мало известно о рисках использования этих частиц.

Между тем, их активно добавляют в кремы для лица, солнцезащитные средства, ткани и пищевые добавки. Национальный исследовательский совет США призвал провести незамедлительное расследование, дабы установить, безопасны ли продукты, пишет The Daily Mail.
Совет готов инвестировать дополнительные 24 миллиона долларов в год. Этой суммы должно хватить на то, дабы получить информацию о наночастицах, уже применяемых в индустрии. Однако не стоит забывать о том, что остаются наноматериалы нового поколения, которые должны появиться на рынке в ближайшие десять лет.
В свою очередь, Центры по контролю и профилактике заболеваний подчеркивают: есть все основания полагать, что наночастицы способны проникать через кожу или дыхательную систему, мигрируя в другие органы.
Напомним: нанотехнология предполагает создание и получение материалов в масштабе одной миллиардной части метра. Данная сфера очень быстро развивается и продажи в секторе, например, в 2009 году составили примерно 225 миллиардов долларов.
50% наноматериалов изготавливается из керамических наночастиц. Остальные проценты приходятся на углеродные нанотрубки и нанопористые материалы. Притом, наноматериал способен менять свойства оболочки в зависимости от окружающей среды, что представляет определенные риски.

Уникальный российский проект по разработке наноразмерных систем доставки гормональных и противоопухолевых лекарственных средств

Drug delivery using nano-carriers (foto from
http://www.bienatech.com)

26 октября на IV Международном форуме по нанотехнологиям RUSNANOTECH 2011 будет представлен уникальный российский проект по разработке наноразмерных систем доставки гормональных и противоопухолевых лекарственных средств непосредственно в пораженные клетки. Подобными разработками занимаются лишь 5 лабораторий (США, Израиль, Европа) в мире. Проект входит в Стратегию развития фармацевтической промышленности Российской Федерации на период до 2020 года. Напомним, что на сегодняшний день рыночная доля отечественных инновационных препаратов составляет менее 2%. В связи с этим, одной из приоритетных задач Стратегии развития фармацевтической промышленности РФ до 2020 г. является стимулирование разработки и производства отечественных инновационных лекарственных средств, формирование научно-исследовательских центров и кластеров по разработке инновационных лекарственных средств. В результате чего локализация производства дженериков должна достичь 50%-го уровня, а импортозамещение 50% инновационных препаратов. Общий бюджет проекта составит 550 млн руб.
Лаборатория технически будет соответсвовать лучшим европейским стандартам. Проектирование, оснащение и работа будут организованы по стандартам надлежащей производственной практики (GMP), будет полностью изолированное оборудование, будет внедрена система очистки воздуха и система очистки стоков.
Проект реализуется ООО "Изварино Фарма" совместно ЗАО "Инновационно-производственный Технопарк "Идея" и российской корпорацией "Роснано" на территории Технополиса "Химград".
Вывод Комплекса на полную мощность ожидается в I квартале 2012 года.
Источник: Remedium.ru

Наночастицы с дистанционным управлением помогут в лечении рака

Слева: навигация в печеночной артерии с помощью магнитного резонанса. Справа: изображение печени, полученное с помощью магнитно-резонансной томографии.
Синие точки - магнитные наноносители; + - молекулы противоопухолевого препарата; черные точки - магнитные наночастицы; очерченный красным овал - пораженный участок печени; красная трубочка - катетер, через который введены наночастицы.

Дистанционно управляемые магнитные наночастицы повысят эффективность и снизят токсичность химиотерапии.
С помощью усовершенствованной установки для магнитно-резонансной томографии исследователи Монреальской политехнической школы, работающие под руководством профессора Сильвейна Мартеля (Sylvain Martel), успешно доставили нагруженные противоопухолевым препаратом наночастицы по печеночной артерии кролика в пораженный опухолью участок его печени. Этот эксперимент продемонстрировал возможность дистанционного управления движением наночастиц-носителей в живом организме. За счет прицельной доставки лекарственных препаратов этот метод позволит значительно повысить эффективность лечения различных, в особенности, злокачественных опухолей, а также снизить вероятность развития и тяжесть побочных эффектов.
Разработанные авторами дистанционно управляемые наночастицы представляют собой носители из биоразлагаемого полимера диаметром 50 микрометров, наполненные химиопрепаратом (в данном случае доксорубицином) и мельчайшими магнитными наночастицами. Эти наномагниты и позволили исследователям точно доставить введенные в кровоток кролика терапевтические наночастицы в зону опухоли, где началось активное высвобождение препарата.
В настоящее время авторы работают над адаптацией предлагаемого ими метода для использования в клинической практике.
Источник: http://rnd.cnews.ru/

Испанцы предложили лечить рак "гибридами" нанороботов и бактерий

Жгутиковые бактерии. Изображение с сайта rice.edu

Испанские ученые предложили создать "гибрид" наноробота и жгутиковой бактерии, сообщает New Scientist. По мнению специалистов барселонского Политехнического университета Каталонии (Polytechnic University of Catalonia) Игнасио Лластера (Ignacio Llatser) и Марии Грегори (Maria Gregori), такие гибриды могут быть использованы для лечения онкологических заболеваний.
Исследователи пытались решить проблему передачи информации между нанороботами, которые разрабатывались для доставки молекул лекарственных веществ непосредственно к злокачественным опухолям. Для повышения эффективности данного метода лечения рака нанороботам необходимо "сообщать" друг другу, где именно расположены опухолевые клетки.
По словам ученых, при расстоянии между кровеносными сосудами в несколько миллиметров химический способ передачи информации (в частности, с помощью феромонов или ионов кальция) является недостаточно надежным. В связи с этим испанцы предложили прикрепить к нанороботам бактерии со жгутиками, с помощью которых они передвигаются.
Кодировать необходимую информацию исследователи намерены в виде ДНК, которая будет вводиться в цитоплазму бактерий. При контакте с клетками опухоли нанороботы будут освобождать прикрепленные к ним микроорганизмы. После этого свободные бактерии будут перемещаться к другим нанороботам и передавать им необходимую информацию посредством связи ДНК с рецепторами.
Для проверки своих предположений Лластер и Грегори построили компьютерную модель, использовав в качестве жгутиковых бактерий непатогенный штамм кишечной палочки (Escherichia coli). По результатам эксперимента, для передачи информации между двумя нанороботами на расстояние в один миллиметр бактерии понадобилось около шести минут. При этом кишечная палочка несла ДНК, состоящую из 300 тысяч пар нуклеотидов, что позволяет передать 600 килобит данных.
Лластер отметил, что пропускная способность такого ка нала информации составляет 1,7 килобит данных в секунду. По его мнению, этого вполне достаточно для применения нанороботов со жгутиковыми бактериями в лечении рака.
Источник:  http://www.newscientist.com/