- kuzatuv yoki etiketkalash
- etkazib berish
- iskala / platformalar
Ayrim nanopartikullar 1990 yillardan buyon kosmetik / terini parvarish qilish, dori-darmon etkazib berish va etiketlash kabi ilovalar uchun ishlatilgan. Kvant nuqtalari, uglerod nanotubalari va magnit nanopartikullar, somatik xujayralar yoki mikroorganizmlar kabi turli xil nanopartikulyar turdagi tajribalar yordamida ildiz hujayralari bo'yicha tadqiqotlar boshlangan. Nanofibrlarni tayyorlash uchun dastlabki patent 1934 yilda qayd etilganligi ma'lum bo'lgan. Bu tolalar oxir-oqibatda ildiz hujayra madaniyati va transplantatsiya uchun iskala poydevori bo'lar edi-70 yildan keyin.
MRI va SPIO zarralarini ishlatish orqali ildiz hujayralarini tasavvur qilish
Magnit-rezonans tomografiya (MRG) uchun nanopartikulyar ilovalar bo'yicha tadqiqotlar ildiz hujayra terapiyasini kuzatish zarurati bilan itarildi. Ushbu dastur uchun umumiy tanlov MRI tasvirlarining kontrastini yaxshilaydigan superparamagnit temir oksidi (SPIO) nanopartikullaridir.
Ba'zi temir oksidi FDA tomonidan tasdiqlangan. Zarralarning turli turlari tashqarida turli polimerlar, odatda karbonhidrat bilan qoplangan. MRI belgilari nanopartikulyarlarni ildiz hujayra yuzasiga biriktirish orqali yoki endotsitoz yoki fagotsitoz orqali ildiz hujayrasi orqali zarrachaning olinishiga sabab bo'lishi mumkin.
Nanopartikullar ildiz hujayralarining asab tizimiga qanday ko'chib o'tish haqidagi ma'lumotimizni qo'shishga yordam berdi.
Kvant nuqtalari yordamida etiketlash
Kvant nuqtalari (Qdots) - yorug'lik chiqaradigan va tez-tez kadmiyni o'z ichiga olgan davriy jadvalning II-VI guruhlaridagi atomlardan tashkil topgan nano-kristalli kristallar. Ular bo'yoq kabi muayyan boshqa usullardan ko'ra kameralar ingl. Qilish uchun yaxshiroqdir , chunki ularning fotostabilligi va uzoq umrligi. Bundan tashqari, hujayra hujayralarini farqlashda uyali dinamikani o'rganish uchun foydalanishga imkon beradi.
Qodotlarning SPIO / MRIdan ko'ra ildiz hujayralari bilan ishlatish uchun qisqacha rekordi bor va faqat shu vaqtgacha in vitro sifatida foydalanilgan, chunki ularni maxsus hayvonlarga kuzatib borish uchun zarur bo'lgan uskunalar kerak.
Genetika nazorati uchun nukleotidlarni yetkazib berish
DNK yoki siRNA yordamida genetik tekshiruvlar ildiz hujayralarida hujayralardagi funktsiyalarni nazorat qilish uchun foydali vosita bo'lib, ular ayniqsa ularning farqlanishlarini boshqarishga qaratilgan. Nanopartikullar an'anaviy ravishda ishlatiladigan virusli vektorlarni, masalan, saratonga olib keladigan mutatsiyalarni keltirib chiqarish kabi barcha organizmlarda asoratlarga sabab bo'lgan retroviruslarni almashtirish uchun ishlatilishi mumkin. Nanopartikullar ildiz hujayralarini transfeksiyalash uchun kamroq qimmatroq, osonroq ishlab chiqariladigan vektorni taklif qiladi, bu esa immunogenlik, mutagenlik yoki toksiklik xavfini kamaytiradi.
Ommabop yondashuv DNK va RNK molekulalari bilan ta'sir qiluvchi katyonik polimerlardan foydalanishdir. Bundan tashqari, aqlli polimerlarni ishlab chiqish uchun mo'ljallangan joy ham mavjud. Turli xil funktsional guruhlarga ega bo'lgan karbon nanotoblari darmon va nuklein kislotasini darrandalar hujayralariga etkazib berish uchun sinovdan o'tgan, ammo ularning ildiz hujayralarida qo'llanishi katta darajada tekshirilmagan.
Ildizli hujayra muhitini optimallashtirish
Ildiz hujayra tadqiqotida muhim bir soha hujayradan tashqari muhit va hujayraning tashqarisidagi sharoitlar differentsiatsiya, migratsiya, adezyon va boshqa faoliyatlarni nazorat qilish uchun signallar yuborishi hisoblanadi. Ekstrasellar matritsasi (ECM) kollagen, elastin va proteoglikan kabi hujayralar tomonidan chiqarilgan molekulalardan iborat. Bu chiqindilarning xususiyatlari va ular yaratgan muhitning kimyosi ildiz hujayra faoliyati uchun yo'nalishni ta'minlaydi.
Nanopartikullar ECMni taqqoslaydigan turli naqshli topografiyalarni ishlab chiqishda, ularning ildiz hujayralariga ta'sirini o'rganish uchun ishlatilgan.
Ildiz hujayrasi terapiyasi bilan to'qnashadigan katta komplikatsiya, hujayralarni maqsadli to'qimalarni engib o'tishga qodir emas. Nanocha o'lchamdagi skeletlari naychalash jarayoniga yordam berish orqali hujayra omon qolishini yaxshilaydi. Poli (laktik kislota) (PLA), yoki kollagen, ipak oqsil yoki chitosanning tabiiy polimerlari kabi sintetik polimerlardan yasalgan nanofibrlar ildiz va progenitor hujayralarni uyg'unlashtirish uchun kanallarni ta'minlaydi. Eng asosiy maqsad, iskala tuzilishining ildiz hujayralarining to'g'ri yopishqoqligi va proliferatsiyasi uchun eng yaxshi usullarni aniqlashini va ildiz hujayralari transplantatsiyasi uchun bu usuldan foydalanishni aniqlashdan iborat. Shunga qaramay, nanofibrlarda etishtiriladigan hujayralarning morfologiyasi boshqa ommaviy axborot vositalarida yetishtiriladigan hujayralardan farq qilishi mumkin, va in vivo jonli bir necha tadkikotlar haqida xabar berilgan.
Ildiz hujayralariga nanopartikul toksisitigi
Barcha biomedikal kashfiyotlarda bo'lgani kabi, bu ilovalar uchun in vivo (odamlarda) uchun nanopartikullar FDA ma'qullashni talab qiladi. Ildiz hujayralari uchun nanopartikullar salohiyatini kashf qilish bilan, yangi kashfiyotlarni sinab ko'rish va nanopartikul toksisligiga qiziqish ortib boruvchi klinik sinovlarga bo'lgan talab oshdi.
SPIO nanopartikullarining toksikligi katta darajada o'rganildi. Ko'p hollarda ular toksik ko'rinmagan, ammo bir tadqiqot ildiz hujayralarining farqlanishiga ta'sir ko'rsatadi. Biroq, toksisitenin nanopartiküller yoki transfeksiyon agenti / bileşiğinin nima bo'lishidan qat'i nazar, ba'zi bir noaniqlik bor.
Qdots uchun toksisit ma'lumoti juda kam, lekin qanday ma'lumotlarning barchasi qabul qilinmaydi. Ba'zi tadkikotlar ildiz hujayra morfologiyasi, proliferatsiya va differentsiatsiyaga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi, boshqalari esa anormalliklarni bildiradi. Sinov natijalarining farqlanishi nanopartikullar yoki maqsad hujayralardagi turli kompozisyonlarga taalluqli bo'lishi mumkin, shuning uchun xavfsiz va nima bo'lmasin va qaysi turdagi hujayralarni aniqlash uchun ko'proq izlanish o'tkazish kerak. Ma'lumki, oksidlangan kadmiyum (Cd2 +) hujayralarning mitoxondriyalariga ta'siri tufayli toksik bo'lishi mumkin. Bu Qdot degradatsiyasi davrida reaktiv kislorodlarning chiqarilishi bilan yanada murakkablashadi.
Uglerod nanotoblari , shakli, hajmi, kontsentratsiyasi va sirt tarkibiga qarab odatda genotoksik ko'rinadi va hujayralardagi reaktiv kislorodli turlarning hosil bo'lishiga hissa qo'shishi mumkin.
Nanopartikullar kichik o'lchamlari va hujayralarga kira olish qobiliyati tufayli yangi biomedikal texnikalar uchun istiqbolli vositalardir. Tadqiqot natijalari ildiz hujayra funktsiyalarini boshqaruvchi omillarni o'rganishda davom etayotganligi sababli, ildiz hujayralari bilan birgalikda nanopartikullar uchun yangi dasturlar aniqlanishi mumkin. Dalillarga ko'ra, ba'zi ilovalar boshqalardan ko'ra ko'proq foydali yoki xavfsizroq bo'lishi mumkinligini ko'rsatmoqda, ammo ildiz hujayra texnologiyasini takomillashtirish va yaxshilash uchun nanopartikullarni qo'llash uchun ulkan imkoniyatlar mavjud.
Manba:
Ferreira, L. va boshq. Yangi imkoniyatlar: Nanotexnologiyalarni ildiz hujayralarini manipulyatsiya qilish va kuzatish uchun ishlatish. Hujayra ildizlari xujayrasi 3: 136-146. doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.