Нанотехнологии обеспечат безопасную трансфекцию генов

Нанотехнологии обеспечат безопасную трансфекцию генов

Учёные из Национального института материаловедения (Япония) получили наноплёнки, способные вводить в клетки желаемые гены. Кроме того, показана безопасность и эффективность нового наноматериала в качестве субстрата для осуществления обратимой трансфекции генов.

Введение в клетку посторонних генов можно проводить в жидкой среде (растворный метод) или на поверхности твёрдого субстрата (метод твердофазной трансфекции генов). В последнем случае молекулы ДНК закрепляются на твёрдой поверхности, а затем сверху наносятся клетки. Темой же нынешнего исследования было обнаружение новых твёрдых субстратов, подходящих для проведения обратимой трансфекции.

Метод твердофазной трансфекции генов притягивает к себе особое внимание благодаря куда более высокой эффективности переноса ДНК по сравнению с растворным способом. Кроме того, он лучше всего подходит для систематического анализа влияния, оказываемого различными генами.

Слева направо: на кремниевой подложке методом травления формируются вертикальные наноплёнки, после аминной модификации поверхности способные с высочайшей эффективностью проводить трансфекцию генов. (Илл. RSC.)

Но не всё так радужно, как может показаться. До сего дня в качестве ускорителя твердофазной трансфекции генов использовался фибронектин — внеклеточная матрица, являющаяся белковым продуктом животного происхождения (необходима для предварительного закрепления передаваемых в клетки молекул ДНК на поверхности твёрдого субстрата). Однако применение животных белков в ситуации, когда переносящие ген клетки возвращаются в организм человека, считается потенциально опасным. Поэтому есть насущная необходимость в поиске таких субстратов, которые не ассоциировались бы с возможными биомедицинскими рисками.

С помощью травления кремниевой подложки натрийборгидридом японские учёные получили наноразмерные плёнки, представляющие собой огромное количество торчащих вертикально вверх стеночек на кремниевой основе. После окончания травления наноплёнки обрабатывались аминопропилтриэтоксисиланом для закрепления на поверхности кремниевых наностенок аминных функциональных групп, необходимых для взаимодействия с наносимыми на них молекулами ДНК. Как оказалось, подобное «закрепление» молекул на поверхности наноструктурированного кремния позволяет проводить трансфекцию генов с невиданной эффективностью. А поскольку метод никоим образом не использует животные жиры, скорее всего, он станет очень простым решением для трансфекции генов в клинических условиях.

Что ж, по-видимому, японцы совершили очередную тихую революцию в области генной терапии. Подробнее об исследовании и достигнутых результатах можно узнать из статьи, опубликованной в журнале Chemical Communications.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Биологи создали "идеальный" микроб с простейшим набором генов
Биологи создали микроб Syn 3.0, ДНК которого включает в себя всего 473 гена, при этом предназначение 149 из них на данный момент неизвестно. Для сравнения, которое приводит ZN,ua, человеческий геном включает в себя 20-25 тысяч генов, а микроб Mycoplasma genitalium содержит всего ..
2016-03-28 1560 0 Технология
0
Найден новый способ редактирования генома человека
Исследователи из Массачусетского технологического института подтвердили, что бактериальный белок, который, как предполагалось ранее, способен редактировать РНК (рибонуклеиновую кислоту), в самом деле может использоваться в качестве инструмента изменения генома, подобно технологии CRISPR/Cas9. Статья опубликована в журнале Nature.Примерно половина ..
2016-06-05 1757 0 Технология
0
Найден эффективный способ выявления рака
Молекулярные биологи из Нидерландского института исследования рака проверили эффективность нового метода выявления жизненно важных генов, основанного на системе CRISPR-Cas9. Оказалось, что с помощью CRISPR можно добиться гораздо лучших результатов с минимальным количеством шума. Исследование опубликовано ..
2016-04-26 1301 0 Технология
0
Через два года мы будем жить рядом с ГМО людьми
Люди с генетически модифицированными ДНК смогут появиться в обществе уже на протяжение двух лет. Сотрудники частной биотехнологической компании Editas Medicine планируют провести клинические испытания новой и достаточно смелой методики. Американская корпорация намерена создать первую в мире лабораторию, ..
2015-11-16 1901 0 Технология
0
Наночип восстановил кровеносные сосуды в конечностях мышей
Команда американских ученых провела успешные испытания наночипа, способного восстанавливать клетки сосудистых тканей. Созданная ими технология может репрограммировать клетки кожи, превращая их в клетки других тканей. Протестировав наночип на мышах, ученые восстановили нарушенные функции кровообращения ..
2017-08-14 14842 0 Технология
0
Томография позволит следить за активностью генов мозга
Ученые из Калифорнийского технологического института предложили принципиально новый метод наблюдения за активностью генов в глубинных тканях организма, который основан на диффузионной магнитно-резонансной томографии. Препринт статьи был выложен на сайте bioRxiv.Суть метода заключается в изменении проницаемости клеточных мембран ..
2016-01-29 1292 0 Технология
2
Нанотехнологии: создано новое поколение чипов
Учёные из Кембриджского университета (англ. University of Cambridge) впервые создали новый тип чипа, который «передаёт» информацию в трёх направлениях (3D), сообщает labscience.ru. В настоящее время, чипы могут передавать только цифровую информацию и очень ограниченным способом, либо ..
2013-02-2 2310 0 Технология
0
Создан спасающий от рака искусственный белок
Команда биологов из Университета Вашингтона и Университета Тренто создали белок, который способен подавить межклеточные коммуникации внутри раковой опухоли. Это, по мнению исследователей, позволит уменьшить рост злокачественного новообразования и сделать его более уязвимым для лечения. Статья, описывающая ..
2016-07-25 2325 0 Технология
0
Наномагниты помогут изучать клеточные контакты
Ученые создали устройство, которое позволяет одновременно управлять натяжением мембран у тысяч исследуемых клеток. Работа опубликована в журналеNature Methods, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Калифорнийского университета в Лос-Анджелисе. Основой устройства является подложка из микроскопических управляемых магнитов, на которые наносятся ..
2012-10-16 1343 0 Технология
0
Ученые нашли способ исцелять паралич
Ученым из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии удалось превратить костные и жировые клетки взрослых людей в стволовые клетки, которые способны к регенерации любых тканей, включая сломанный позвоночник. Статья вышла в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.По ..
2016-04-05 1873 0 Технология
3
РНК превратили в противовирусный спрей для растений
Австралийские ученые разработали спрей для растений, обеспечивающий длительное подавление вирусных генов на основе явления РНК-интерференции. В проведенном эксперименте ученые защитили от вирусов растения табака на двадцать дней после однократного распыления. Подобный спрей может быть использован ..
2017-01-11 3639 0 Технология
0
Ученые скрестили мышь и человека
Работа ученых-генетиков нам созданием мышей с искусственной человеческой хромосомой в каждой клетке организма является одним из этапов исследований, направленных на поиски новых методов лечения генетических заболеваний. Так, в одном из экспериментов британским ученым в лабораторных условиях удалось синтезировать человеческую ..
2013-07-15 1388 0 Технология
1
Росатом проектирует термоядерную батарейку
Курчатовский институт и госкорпорация Росатом ведут работы над созданием космической термоядерной батарейки. Согласно сообщению АРМС-ТАСС, Курчатовский институт и Росатом проектируют новое поколение атомных реакторов мегаваттного класса, так называемые термоядерные батарейки. Сфера применения разработки российских ..
2013-04-27 2381 0 Технология
0
Синтетические клетки получат набор включателей генов
Биологи разработали набор транскрипционных факторов для создания искусственных генетических сетей de novo. Работа опубликована в журнале Cell, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Массачусетского технологического университета. Транскрипционными факторами называют белки, которые связываются с ДНК и активируют транскрипцию (синтез ..
2012-08-3 1698 0 Технология
0
Ученые создали лампочку шириной всего в 100 атомов
Физики из Университета Калифорнии в Лос-Анжелесе разработали самую маленькую в мире лампу накаливания. Разработка настолько мала, что увидеть ее невооруженным глазом почти невозможно, рассмотреть лампу можно лишь тогда, когда она горит, да и то зрение для этого должно быть отличным.По ..
2012-08-3 1681 0 Технология
0