Miceller är unika biologiska strukturer genom att de är en sammansättning av molekyler med egenskaper som både attraherar och stöter bort vatten. De bildas runt andra molekyler för att hjälpa dem att resa och "skjuta" genom våta miljöer, vilket gör miceller till en nyckelfaktor för cellulär funktion i hela människokroppen. Inte överraskande, deras förmåga att transportera molekyler har gjort miceller till ett mycket tilltalande ämne för läkemedelsföretag.

För att lära dig mer om interaktioner mellan läkemedelsmolekyler och miceller, Docent Megan Robertson och doktoranderna Tyler Cooksey och Tzu-Han Li från University of Houston (UH) använder neutroner vid Department of Energys (DOEs) Oak Ridge National Laboratory (ORNL).

Forskarna säger att förståelse för hur miceller samlas runt läkemedelsmolekyler kan leda till förbättrade metoder för läkemedelstillförsel, samt förbättringar av produkter som schampon, tvättmedel, och kosmetika, för vilka miceller också har tillämpningar.

"Vi vill förstå hur en läkemedelsmolekyl kan påverka sammansättningen av miceller, ", sa Robertson. "Storleken på micellerna och antalet molekyler som bildar micellerna är viktiga parametrar som vi tror kommer att påverkas av närvaron av läkemedelsmolekylen."

När medicin tas, läkemedelsmolekyler släpps ut i kroppen och reser till den del av kroppen som kräver behandling. Neutrons unika förmåga att penetrera material utan att skada dem, såväl som deras känslighet för väte, gör dem till en idealisk sond för biologiska studier som denna som kräver realistiska miljöer och temperaturer.

Med hjälp av instrumentet Biological Small-Angle Neutron Scattering (Bio-SANS) vid ORNL:s High Flux Isotope Reactor (HFIR), forskargruppen undersökte micellerna och undersökte hur förekomsten av läkemedelsmolekyler förändrade deras struktur och sammansättning.

UH-forskarna och deras samarbetspartner, Louis Madsen, docent vid Virginia Tech, använde även kärnmagnetisk resonansspektrometri för att avslöja specifik kemisk information om micellernas sammansättning. Detta, förutom strukturella data från neutronspridning, tillät dem att sammanställa en mer komplett bild av hur olika molekyler interagerar med micellerna.

"Vi förutser att när vi tittar på miceller som innehåller olika läkemedelsmolekyler, vi kommer att se stora skillnader i sammansättningen och de strukturella parametrarna för dessa miceller, " sa Robertson. "Om vi ​​kan förstå hur läkemedelsmolekylen påverkar micellen, då kan det vara möjligt att utveckla mer robusta terapier."