- izləmə və ya etiketləmə
- çatdırılma
- iskele / platformalar
Müəyyən nanopartiküllər 1990-cı ildən bəri kosmetik / dəriyə qulluq, dərman çatdırması və etiketləmə kimi tətbiqlər üçün istifadə olunur. Kvant nöqtələri, karbon nanotubləri və maqnit nanoparçacıqları, somatik hüceyrələr və mikroorqanizmlər kimi müxtəlif növ nanopartikül növləri ilə təcrübə kök hüceyrə tədqiqatının başlandığı fon təmin etmişdir. Nanofiberlərin hazırlanması üçün ilk patent 1934-cü ildə qeydə alınmışdır. Bu liflər sonradan kök hüceyrə mədəniyyəti və transplantasiya üçün iskele quruluşu halına çevrilmişdi - 70 ildən sonra.
MRI və SPIO parçacıqlarını istifadə edərək kök hüceyrələri görselleştirir
Maqnit-rezonans görüntüləmə (MRİ) üçün nanopartikulyarların tətbiqinə dair tədqiqatlar kök hüceyrə terapevtiklərinin izlənilməsi zərurəti ilə itələmişdir. Bu tətbiq üçün ortaq seçim MR görüntülərinin kontrastını artıran süperparamanyetik dəmir oksidi (SPIO) nanopartiküllərdir.
Bəzi dəmir oksidləri artıq FDA tərəfindən təsdiqlənmişdir. Farklı tipteki parçacıklar dışarıdan, genellikle bir karbonhidrattan farklı polimerlerle kaplanır. MRI etiketlemesi, nanopartiküllerin kök hüceyrə səthinə yerləşdirilməsi və ya hissəciklərin endositoz və ya fagositoz vasitəsilə kök hüceyrəsi tərəfindən alınmasına səbəb ola bilər.
Nanopartiküllər, kök hüceyrələrinin sinir sistemində necə köç etdiyini bildiklərini əlavə etdi.
Quantum nöqtələrindən istifadə edərək etiketləmə
Kvant nöqtələri (Qdots) işıq yayıran və tez-tez kadmiyum daxil olan dövri masanın II-VI qruplarından atomlardan ibarət olan nano miqyaslı kristallardır. Onlar photostability və uzunömürlülük, çünki boyalar kimi müəyyən digər texnika çox kameralar görselleştirmek üçün daha yaxşıdır . Kök hüceyrələrin diferensiyasiyasına davam edərkən, bu hüceyrə dinamikasını öyrənmək üçün də istifadə etməyə imkan verir.
Qodotların SPIO / MRİ-dən daha çox kök hüceyrələri ilə istifadəsi üçün daha qısa bir rekordu var və indiyə qədər yalnız in vitro istifadə edildilər, çünki bütün heyvanları izləmək üçün xüsusi avadanlıq tələb olunurdu.
Genetik nəzarət üçün nükleotid çatdırması
DNT və ya siRNA istifadə edən genetik nəzarət, kök hüceyrələrində hüceyrə funksiyalarını idarə etmək üçün faydalı vasitədir, xüsusilə onların fərqləndirilməsinə yönəldir. Nanopartiküllər, xərçəngə yol açan mutasiyaların yaranması kimi bütün orqanizmlərdə komplikasyonlara səbəb olan retroviruslar kimi ənənəvi istifadə olunan viral vektorları əvəz etmək üçün istifadə edilə bilər. Nanopartiküllər kök hüceyrələrinin transfeksiyasının daha az bahalı, daha asan istehsal vektoru təklif edir, bu da immunogenicity, mutagenicity və ya toxicity riskini azaldır.
Populyar bir yanaşma DNA və RNA molekulları ilə qarşılıqlı katyonik polimerlərdən istifadə etməkdir. Ağıllı polimerlərin inkişafı üçün xüsusi bir hədəf çatdırılma və ya planlaşdırılan sərbəstlik kimi xüsusiyyətlər var. Fərqli funksional qruplar olan karbon nanotubləri də məməli hüceyrələrə dərman və nuklein turşusunun çatdırılması üçün sınaqdan keçirilmişdir, lakin onların kök hüceyrələrində istifadəsi böyük ölçüdə araşdırılmamışdır.
Kök hüceyrə mühitini optimallaşdırmaq
Kök hüceyrə tədqiqatında əhəmiyyətli bir sahə, hüceyrə hüceyrəsindəki ətraf mühitin və hüceyrənin xaricindəki şərtlər, fərqlilik, köç, adeziya və digər fəaliyyətlərə nəzarət üçün sinyaller göndərmələridir. Ekstrasellüler matris (ECM) , kollagen, elastin və proteoglikan kimi hüceyrələr tərəfindən salınan molekullardan ibarətdir. Bu çıxarışların xüsusiyyətləri və yaratdıqları ətraf mühitin kimyası, kök hüceyrə fəaliyyətinə istiqamətli təmin edir.
Nanopartiküllər kök hüceyrələrə təsirlərini öyrənmək üçün ECM-i təqlid edən müxtəlif naxışlı topoqrafiyaların mühəndisləri üçün istifadə edilmişdir.
Kök hüceyrə müalicəsi ilə qarşılaşdıqları böyük bir komplikasiya, toxumaların hədəflənməsi üçün enjekte edilmiş hüceyrələrin maneə törətməməsi olmuşdur. Nanoskale iskeletləri , zehniyyət prosesinə kömək edərək hüceyrə sağlığını artırır. Poli (laktik turşu) (PLA) və ya kollagen, ipək protein və ya chitosanın təbii polimerləri kimi sintetik polimerlərdən qaynaqlanan nanofiblər kök və progenitor hüceyrələrin hizalanması üçün kanallar təmin edir. Son məqsədi kök hüceyrələrinin düzgün yapışmasını və yayılmasını yaxşılaşdırdığını və kök hüceyrə transplantasiyası üçün bu üsuldan istifadə etdiyini müəyyən etməkdir. Ancaq nanofiberlər üzərində yetişən hüceyrələrin morfologiyası digər medialarda yetişən hüceyrələrdən fərqlənə bilər və bir neçə in vivo tədqiqatlar barədə məlumat verilmişdir.
Hüceyrələrə Nanopartikül Toxicity
Bütün biyomedikal kəşflərlə olduğu kimi, bu vivo (insanlarda) bu tətbiqlər üçün nanopartiküllərin istifadəsi FDA-nın razılığını tələb edir. Kök hüceyrə tətbiqləri üçün nanopartikül potensialının aşkar edilməsi ilə, yeni kəşfləri test etmək və nanopartikul toksisitesinə olan marağın artması üçün klinik sınaqlara tələbatın artması müşahidə edildi.
SPIO nanopartikullarının toksikliyi böyük ölçüdə tədqiq edilmişdir. Çox hissəsi zəhərli görünmür, amma bir araşdırma kök hüceyrələrin diferensiyasına təsir göstərir. Bununla yanaşı, zəhərli maddələrin nanopartiküllər və ya transfeksiyon agenti / tərkibi səbəb olub-olmadığına dair bəzi qeyri-müəyyənliklər mövcuddur.
Qdots üçün zəhərli məlumatların sayı azdır, amma hansı məlumatların hamısı razı deyil. Bəzi araşdırmalar kök hüceyrə morfologiyasına, yayılmasına və fərqlənməsinə mənfi təsir göstərmir, digərləri anomaliyaları bildirir. Test nəticələrindəki fərqlər, nanopartikulların və ya hədəf hüceyrələrin müxtəlif tərkiblərinə aid edilə bilər, buna görə də təhlükəsiz və nə olmadığını və hansı hüceyrələrin növləri üçün çox daha çox araşdırma aparmaq lazımdır. Məlum olduğu kimi oksidləşdirilmiş kadmiyum (Cd2 +) hüceyrələrin mitokondriyasına təsirindən zəhərli ola bilər. Bu Qdot deqradasiyası zamanı reaktiv oksigen növlərinin buraxılması ilə daha da çətinləşir.
Karbon nanotubləri , formasından, ölçülərindən, konsentrasiyasından və səth tərkibindən asılı olaraq ümumiyyətlə genotoksik görünür və hüceyrələrdə reaktiv oksigen növlərinin yaranmasına kömək edə bilər.
Nanopartiküllər kiçik ölçülü və hüceyrələri nüfuz edə bilmə qabiliyyətinə görə yeni biyomedikal üsullar üçün vədlər verməkdədirlər. Tədqiqatın inkişafı kök hüceyrə funksiyalarını idarə edən faktorlara dair məlumatlarımıza əlavə olaraq davam etsə də, kök hüceyrələri ilə birgə nanopartiküllər üçün yeni tətbiqlərin aşkar ediləcəyi ehtimal olunur. Dəlillər bəzi tətbiqlərin başqalarına nisbətən daha faydalı və ya daha təhlükəsiz olacağını göstərir, baxmayaraq ki kök hüceyrə texnologiyasını inkişaf etdirmək və inkişaf etdirmək üçün nanopartiküllərin istifadə edilməsi üçün böyük potensial var.
> Mənbə:
> Ferreira, L. et al. Yeni imkanlar: Kök hüceyrələri manipulyasiya etmək və izləmək üçün nanotexnologiyaların istifadəsi. Cell Stem Cell 3: 136-146. doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.