Potentieel van nanogeneeskunde om aandoeningen te genezen die momenteel ongeneeslijk zijn

Wetenschappers van de RMIT University zeggen dat hun nieuwe onderzoek het potentieel van nanogeneeskunde bevordert om aandoeningen te genezen die momenteel ongeneeslijk zijn, zoals dementie en motorneuronziekte.

Hun werk onderzoekt hoe nanodeeltjes zouden interageren met cellen bij mensen en biedt fundamentele kennis om de nanogeneeskunde te helpen verbeteren en de volgende generatie gepersonaliseerde biomedische technologieën te ontwikkelen.

Nanodeeltjes openen de deur naar technologieën die behandelingen en ziektediagnose voor patiënten kunnen verbeteren, aldus de wetenschappers.

Een van de hoofdonderzoekers, Dr. Aaron Elbourne, zei dat nanodeeltjestechnologieën uiteindelijk de medicijnafgifte, kankerbehandelingen, ziektediagnostiek en antimicrobiële stoffen kunnen verbeteren.

“Nanodeeltjes zijn onderzocht als geavanceerde nanomedicijnen, maar ze missen vaak het doel of slagen er niet in om hun behandeling op een specifieke locatie in het lichaam af te leveren”, zegt Elbourne van de School of Science.

“De belangrijkste uitdaging is om te controleren hoe nanodeeltjes omgaan met cellen om het medicijn nauwkeurig af te geven. Dit is tot nu toe slecht begrepen, maar ons laatste werk biedt een duidelijker beeld van wat er op dat nanoniveau gebeurt.”

Helpen bij het ontwerpen van betere nanomedicijnen en diagnostische nanodeeltjes

De meeste nanodeeltjestechnologieën moeten door het buitenmembraan van een cel gaan om hun functie te vervullen, zei Elbourne.

“Dit membraan dient als een belangrijke beschermende barrière die de interne celomgeving isoleert van de omgeving, maar het vormt ook een uitdaging voor de afgifte van nanodeeltjes.”

Elbourne zei dat als wetenschappers deze uitdaging zouden kunnen overwinnen, dit mogelijk een nieuw tijdperk van geneeskunde zou openen.

De nieuwste studie, geleid door RMIT in samenwerking met de Universiteit van Durham en gepubliceerd in de ACS Nano tijdschrift, pakt dit probleem aan door wetenschappers een weg te bieden om effectievere nanomedicijnen en diagnostische nanodeeltjes te ontwerpen.

Hoe ze het onderzoek hebben uitgevoerd

Met behulp van atoomkrachtmicroscopie en computersimulaties van moleculaire activiteit ontdekte het team de precieze mechanismen waarmee gouden nanodeeltjes – een klein deel van de breedte van een mensenhaar – interageren met kunstmatige celmembranen.

Collega RMIT-hoofdonderzoeker, Dr. Andrew Christofferson, zei dat hun werk uniek was.

“Wat dit werk uniek maakt, is dat we experimenten en modellering combineren om een ​​nog nooit eerder gezien detailniveau te tonen, en dit zal dienen als een platform voor toekomstige studies van nanodeeltjes en biologische materialen.”

Het potentieel om momenteel onbehandelbare hersenziekten te behandelen

Het team zegt dat een van de belangrijkste belemmeringen voor het vinden van een remedie voor ziekten zoals dementie en motorneuronziekte het huidige onvermogen is om behandelingen te leveren die de bloed-hersenbarrière kunnen passeren, een membraan dat blokkeert dat vreemde entiteiten de hersenen bereiken.

Eerste auteur en Ph.D. onderzoeker, Rashad Kariuki, was enthousiast om te werken met nanodeeltjes die klein genoeg zouden zijn om door dit membraan te gaan.

“We hebben momenteel beperkte behandelingen die door de bloed-hersenbarrière kunnen gaan, omdat velen gewoon te groot zijn of geen gunstig effect hebben op dit specifieke membraan,” zei hij.

“Als we nanodeeltjes zouden kunnen gebruiken om hersenziekten niet-invasief te behandelen, zou dat een gamechanger zijn.”

Er moet meer werk worden verzet voordat nanodeeltjes hun volledige potentieel bereiken om ziekten te helpen behandelen, maar nieuwe wondbehandelingen die deze technologie gebruiken, zijn in ontwikkeling, zei Elbourne.

“We hebben medewerkers aan de Universiteit van Zuid-Australië waarmee we werken aan behandelingen voor chronische en acute wonden,” zei Elbourne.

“Uiteindelijk kan ons werk een positieve invloed hebben op een breed scala aan behandelingen, wat betere resultaten voor patiënten en gezondheidssystemen betekent.”

“Gedrag van met citraat afgedekte ultrakleine gouden nanodeeltjes op een ondersteunde lipidedubbellaaginterface met atoomresolutie” is gepubliceerd in ACS Nano.