Gesundheit
3-D-mapping-ein neues drug-delivery-tool

Cubosomes sind kleine biologische ‚Kapseln‘, die Sie liefern kann Moleküle von Nährstoffen oder Arzneimitteln mit hoher Effizienz. Sie haben eine sehr symmetrische innere aus winzigen Würfel zusammengebaut Fett-Moleküle ähnlich denen, die in Zellmembranen. Dies bedeutet auch, dass cubosomes sind sicher in der Anwendung in lebenden Organismen. Solche Funktionen ausgelöst haben großes Interesse in der Pharma-und Nahrungsmittelindustrie, die auszunutzen, die Struktur der cubosomes für die kontrollierte Freisetzung von Molekülen, die Verbesserung der Lieferung von Nährstoffen und von Drogen. EPFL-Wissenschaftler, arbeiten mit Nestlé, konnten nun die Untersuchung der 3D-Struktur von cubosomes im detail zum ersten mal. In Nature Communications veröffentlicht wurde, der Durchbruch helfen können, und Förderung der Verwendung von cubosomes in der Medizin und Ernährungswissenschaften.

Moleküle von einem Medikament oder Nährstoff enthalten im inneren eine cubosome bewegen kann, die durch zahlreiche kleine Kanäle, aus denen sich seine Struktur im inneren. Die pharmazeutische Industrie nutzt bereits ein ähnliches system für drug delivery: die Liposomen, die ebenfalls aus “ Fetten, aber in die Form einer Kugel. Ihre komplizierte interne Kanäle geben cubosomes eine sehr hohe innere Oberfläche, die bietet großes Potenzial für die kontrollierte Abgabe von Nährstoffen und von Drogen.

Kurz gesagt, die Eigenschaften von cubosomes, wie andere lipid-basierte Lieferung Schiffe, abhängig von den besonderen Strukturen. Das problem ist, dass cubosomes sind selbst zusammengebaut, die ’spontan‘ nach der Zusammenstellung der richtigen Zutaten (in der Regel Fette und Reinigungsmittel) unter den richtigen Bedingungen. Das bedeutet, dass Wissenschaftler haben nur begrenzte Kontrolle über Ihre endgültige Struktur, die es schwierig macht, zu optimieren Ihrer Gestaltung. Darüber hinaus ist es sehr schwierig, zu „sehen“ das innere eines cubosome und Karte aus den verschiedenen Anordnungen der Kanäle.

Davide Demurtas und Cécile Hébert von der EPFL Interdisziplinären Zentrums für Elektronenmikroskopie (CIME) in Zusammenarbeit mit Laurent Sagalowicz am Nestlé Research Center in Lausanne haben nun entdeckt die innere 3D-Struktur cubosomes, und haben erfolgreich abgestimmt, Ihre real-life-Ergebnisse auf Computersimulationen.

Die Forscher verwendeten eine Mikroskopie-Technik namens „cryo-Elektronen-Tomographie‘ (MEZ). Ihre Methode beinhaltet die Einbettung cubosomes eine Art ‚Glas‘ Eis, dass nicht form Kristalle, die Beschädigung der cubosomes. Die Proben gehalten werden -170oC. Das Mikroskop nimmt dann Fotos während kippen des cubosome in verschiedenen Winkeln. Die Technik, die durchgeführt wurde, war bei CIME, kann die Rekonstruktion der drei-dimensionalen Informationen zum erstellen von Bildern der cubosomes in Ihrem nativen Zustand und mit noch nie da gewesenen detail.

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