• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Vad händer med magnetiska nanopartiklar i celler?

    Syntes av magnetiska nanopartiklar i stamceller, utgående från nedbrytningsprodukten från tidigare internaliserade nanopartiklar. Dessa biosyntetiserade nanopartiklar produceras in situ inom endosomer (vita pilar) och mäter i genomsnitt 8 nm. Kredit:Laboratory MSC (CNRS/University of Paris Diderot)

    Även om magnetiska nanopartiklar används mer och mer vid cellbildning och vävnadsbioingenjör, vad som händer med dem inom stamceller på lång sikt förblev papperslöst. Forskare från CNRS, Sorbonne Université, och universitet Paris Diderot och Paris 13, har visat betydande nedbrytning av dessa nanopartiklar, följt i vissa fall av cellerna "re-magnetizing". Detta fenomen är tecknet på biosyntes av nya magnetiska nanopartiklar från järn som frigörs i det intracellulära mediet genom nedbrytning av de första nanopartiklarna. Publicerad i PNAS den 11 februari, 2019, detta arbete kan förklara förekomsten av "naturlig" magnetism i mänskliga celler, och hjälp att föreställa sig nya verktyg för nanomedicin, tack vare denna magnetism som cellerna själva producerar.

    Magnetiska nanopartiklar är kärnan i dagens nanomedicin:de fungerar som bilddiagnostika, termiska medel mot cancer, läkemedel för inriktning av läkemedel, och vävnadstekniska agenter. Frågan om deras öde i celler, efter att de har fullgjort sitt terapeutiska uppdrag, förstod inte väl.

    För att följa resan för dessa nanopartiklar i celler, forskare vid Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (CNRS/Université Paris Diderot) och Laboratoire de Recherche Vasculaire Translationnelle (INSERM/Université Paris Diderot/Université Paris 13), i samarbete med forskare från Sorbonne Université1 har utvecklat en original strategi för nanomagnetism i levande system:först införlivade de magnetiska nanopartiklar in vitro i mänskliga stamceller. De lämnade dem sedan att differentiera och utvecklas under en månad, att observera dem långsiktigt i den intracellulära miljön och övervaka deras transformationer.

    Genom att följa "magnetfingeravtrycket" för dessa nanopartiklar i cellerna, forskarna har visat att de först förstördes (cellmagnetisering faller) och släppte ut järn i den intracellulära miljön. Nästa, detta "fria" järn lagrades i icke-magnetisk form i ferritin, proteinet som är ansvarigt för lagring av järn, eller fungerade som en bas för biosyntesen av nya magnetiska nanopartiklar i cellen.

    Detta fenomen är känt för att förekomma hos vissa bakterier, men en biosyntes som denna hade aldrig visats i däggdjursceller. Detta kan förklara förekomsten av magnetiska kristaller hos människor, observeras i cellerna i olika organ, särskilt hjärnan. Vad är mer, denna järnlagring i magnetisk form kan också vara ett sätt för cellen att "avgifta" på lång sikt för att motverka överskott av järn. Ur nanomedicins synvinkel, denna biosyntes öppnar en ny väg till möjligheten till rent biologisk magnetisk märkning i celler.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com