«Чтобы поместить материалы в опухоль, они должны быть определенного размера», — объясняет Чан. «Опухоли характеризуются протекающими сосудами с отверстиями размером примерно 50-500 нанометров, в зависимости от типа и стадии опухоли. Цель состоит в том, чтобы доставить частицы, достаточно маленькие, чтобы пройти через отверстия и« свисать »в пространстве опухоли для частицы для лечения или изображения рака.
Если частица слишком велика, она не может попасть внутрь, но если частица слишком мала, она очень быстро покидает опухоль ».Чан и его исследователи решили эту проблему, создав модульные структуры, «склеенные» вместе ДНК. «Мы используем модель« молекулярной сборки »- берем куски материалов, которые мы теперь можем точно изготовить, и организуем их в точную архитектуру, например, собираем блоки LEGO вместе», — цитирует Лео Чоу, аспирант 5-го курса IBBME и сначала Автор статьи. Чоу был награжден стипендией Канадского фонда рака молочной железы в регионе Онтарио в 2012-2013 годах за его работу в области нанотехнологий.
«Основным преимуществом этой стратегии проектирования является то, что она является высокомодульной, что позволяет вам« менять местами »компоненты. Это позволяет очень легко создавать системы с множеством функций или проверять большую библиотеку наноструктур на предмет желаемого биологического поведения. ," он утверждает.Однако долгосрочный риск токсичности от частиц, которые остаются в организме, представляет собой серьезную проблему для наномедицинских исследований.
«Представьте, что вы больной раком в свои 30», — описывает Чан. «И вам сделали несколько инъекций этих металлических частиц. К тому времени, когда вам исполнится около 40 лет, они, вероятно, останутся в вашей системе и потенциально могут вызвать другие проблемы».Однако ДНК является гибкой, и со временем естественные ферменты организма вызывают деградацию ДНК, и сборка распадается.
Затем тело легко и безопасно удаляет более мелкие частицы.Но хотя исследователи воодушевлены этим прорывом, Чан предупреждает, что необходимо знать гораздо больше.«Нам нужно понять, как дизайн ДНК влияет на стабильность вещей и как отсутствие стабильности может быть полезным или нет», — утверждает он.«Использование сборки для создания сложных и интеллектуальных нанотехнологий для лечения рака все еще находится на очень примитивной стадии разработки.
Тем не менее, очень интересно иметь возможность увидеть и протестировать различные наноконфигурации для приложений рака», — добавляет Чан.