- თვალთვალის ან მარკირება
- მიწოდება
- scaffold / პლატფორმები
გარკვეული ნანონაწილაკები იყენებენ 1990 წლიდან გამოყენებისათვის, როგორიცაა კოსმეტიკური / კანის მოვლის მიწოდება, ნარკოტიკების მიწოდება და ეტიკეტირება. ექსპერიმენტები სხვადასხვა ტიპის ნანონაწილაკებით, როგორიცაა კვანტური წერტილები, ნახშირბადის ნანოუბნები და მაგნიტური ნანონაწილაკები, სომატური უჯრედები ან მიკროორგანიზმები, იმ ფონზე, საიდანაც ღეროვანი უჯრედების კვლევა დაიწყო. ნაკლებად ცნობილია, რომ ნანოფიბერების მომზადების პირველი პატენტი ჩაიწერა 1934 წელს. ამ ბოჭკოები საბოლოოდ გახდნენ ღეროვანი უჯრედების კულტურისა და ტრანსპლანტაციისთვის სკალფორდების საფუძველი 70 წლის შემდეგ.
Visualizing ღეროვანი უჯრედების გამოყენებით MRI და SPIO ნაწილაკები
მაგნიტური რეზონანსული გამოსახულების (MRI) ნანონაწილაკების გამოყენების შესახებ კვლევები ღეროვანი უჯრედების თერაპიის შესწავლის აუცილებლობაზე მიუთითებს. ამ განაცხადის საერთო არჩევანია superparamagnetic რკინის ოქსიდი (SPIO) ნანონაწილაკები, რომლებიც აძლიერებს MRI სურათების კონტრასტს.
ზოგიერთი რკინის ოქსიდები უკვე დამტკიცებულია FDA- ს მიერ. სხვადასხვა ტიპის ნაწილაკები სხვადასხვა პოლიმერებით არიან დაფარული გარედან, როგორც წესი, ნახშირწყალბადები. MRI ეტიკეტირება შეიძლება გაკეთდეს ნანონაწილაკების ღეროვანი უჯრედების ზედაპირზე ან ნაწილაკების მიღება ღეროვანი უჯრედების მეშვეობით ენდოცციტოზის ან ფაგოციტოზის მეშვეობით.
ნანონაწილაკები დაეხმარებიან ჩვენს ცოდნას იმის შესახებ, თუ როგორ ღეროვანი უჯრედების მიგრაცია ნერვულ სისტემაში.
იარლიყების გამოყენება კვანტური წერტილების გამოყენებით
კვანტური წერტილები (ქდროტები) ნანონალური კრისტალებია, რომლებიც სინათლეს ასხივებენ და შედგება პერიოდული ცხრილის II-VI ჯგუფებიდან ატომებისაგან, ხშირად კადმიუმის ჩათვლით. ისინი უკეთესია უჯრედების ვიზუალიზაციისთვის, ვიდრე ზოგიერთი სხვა ტექნიკა, როგორიცაა საღებავები, მათი photostability და ხანგრძლივობა. ეს ასევე საშუალებას იძლევა გამოიყენონ ფიჭური დინამიკის შესწავლა, ხოლო ღეროვანი უჯრედების დიფერენცირება მიმდინარეობს.
Qdots აქვს მოკლე სიმღერა გამოყენების ღეროვანი უჯრედების, ვიდრე SPIO / MRI და მხოლოდ გამოყენებული vitro ჯერჯერობით, იმის გამო, სპეციალური მოწყობილობის მოთხოვნა, რათა მათ მთელი ცხოველები.
Nucleotide მიწოდების გენეტიკური კონტროლი
გენეტიკური კონტროლი დნმ-ის ან სირნის გამოყენებით, ღეროვანი უჯრედებში უჯრედების ფუნქციების კონტროლისთვის სასარგებლო ინსტრუმენტია, განსაკუთრებით მათი დიფერენცირების რეჟიმისთვის. ნანონაწილაკები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტრადიციულად გამოყენებული ვირუსული ვექტორები, როგორიცაა რეტროვირუსები, რომლებიც გამოწვეულია მთელი ორგანიზმში გართულებების გამომწვევი მიზეზებით, როგორიცაა კიბოსკენ მიმავალი მუტაციების გამომწვევი. ნანონაწილაკები გვთავაზობენ ნაკლებად ძვირი, უფრო ადვილად წარმოქმნილი ვექტორი ღეროვანი უჯრედების ტრანსფექციისთვის, იმუნოგენურობის, მუტაგენური ან ტოქსიკურობის დაბალი რისკის მქონე.
პოპულარული მიდგომაა გამოიყენოს კატალინური პოლიმერები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ დნმ-ისა და რნმ-ის მოლეკულებით. ასევე არსებობს ჭკვიანი პოლიმერების განვითარება , ისეთი თვისებები, როგორიცაა მიზნობრივი მიწოდების ან დაგეგმილი გათავისუფლება . ნახშირბადის ნანოუბნები სხვადასხვა ფუნქციურ ჯგუფებთან ერთად იქნა შემოწმებული ნარკოტიკების და ნუკლეინის მჟავების მიწოდებაში ძუძუმწოვართა უჯრედებში, მაგრამ მათი გამოყენება ღეროვანი უჯრედებში დიდი რაოდენობით არ არის გამოკვლეული.
ღეროვანი უჯრედების გარემოს ოპტიმიზაცია
ღეროვანი უჯრედების კვლევაში მნიშვნელოვანი ადგილია ის, რომ ექსტრაკულოვანი გარემო და როგორ ხდება უჯრედის გარეთ არსებული პირობები დიფერენცირების, მიგრაციის, ადჰეზიისა და სხვა ღონისძიებების კონტროლისთვის. უჯრედოვანი მატრიცა (ECM) შედგება მოლეკულები, რომლებიც იხსნება უჯრედებით, როგორიცაა კოლაგენი, ელასტინი და პროტოგლიკანი. ამ ექსკრეციისა და ქიმიის თვისებები, რომლებიც ქმნიან გარემოს შექმნას, ხელს უწყობენ ღეროვანი უჯრედების საქმიანობას.
ნანონაწილაკები იყენებდნენ განსხვავებულად მორგებული ტოპოგრაფიების ინერმირებას, რომლებიც ECM- ის შემეცნებით იყენებენ ღეროვან უჯრედებზე მათი გავლენის შესწავლას.
ღეროვანი უჯრედული თერაპიის დროს გართულებული უმთავრესი გართულება იყო უჯრედების უკმარისობა, რომელიც მიზნად ისახავს მიზნობრივ ქსოვილებს. Nanoscale scaffolds გაუმჯობესების საკანში გადარჩენის დახმარებით engrafting პროცესში. Nanofibers spun სინთეზური პოლიმერები როგორიცაა პოლი (lactic მჟავა) (PLA), ან ბუნებრივი პოლიმერები კოლაგენის, აბრეშუმის ცილის ან chitosan, უზრუნველყოს არხების განზოგადება ღეროვანი და progenitor უჯრედების. საბოლოო მიზანია განსაზღვროს, თუ რა კომპოზიციური კომპოზიცია ხელს უწყობს ღეროვანი უჯრედების სათანადო გადაბმისა და გავრცელებას და ღეროვანი უჯრედების გადანერგვის ამ მეთოდის გამოყენებას. თუმცა, როგორც ჩანს, ნანოფიბერებზე მოყვანილი უჯრედების მორფოლოგია შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვა მედიებზე განვითარებული უჯრედებისგან, ხოლო რამდენიმე ვივო კვლევებში.
ნანოპართული ტოქსიკურობა ზრდის უჯრედებს
როგორც ყველა ბიომედილური აღმოჩენით, ამ განაცხადების გამოყენების ნანონაწილაკების გამოყენება ვივოში (ადამიანებში) მოითხოვს FDA- ს დამტკიცებას. ღეროვანი უჯრედების განაცხადების ნანონაწილაკების პოტენციალის აღმოჩენის მიზნით, კლინიკური კვლევების ესკალაციის მოთხოვნა ახალი აღმოჩენის შესამოწმებლად და ნანოპართული ტოქსიკურობის მიმართ ინტერესი იზრდება.
SPIO ნანონაწილაკების ტოქსიკურობის შესწავლა დიდი მოცულობით იქნა შესწავლილი. უმეტეს ნაწილში ისინი ტოქსიკური არ აღმოჩნდნენ, მაგრამ ერთ კვლევამ შესთავაზა გავლენა ღეროვანი უჯრედების დიფერენცირებაზე. თუმცა, ჯერ კიდევ არსებობს გარკვეული გაურკვევლობა იმისა, თუ რამდენად ტოქსიკურობის გამო იყო ნანონაწილაკები ან ტრანსფუზიური აგენტი / ნაერთი.
ტოქსიკურობის მონაცემები Qdots- ისთვის მწირია, მაგრამ რა მონაცემები არ არის შეთანხმებული. ზოგიერთი კვლევა არ იძლევა არასასურველ ეფექტებს ღეროვანი უჯრედების მორფოლოგიის, გავრცელების და დიფერენცირების შესახებ, ზოგი კი არათანმიმდევრულობის შესახებ. ტესტის შედეგებს შორის განსხვავება შეიძლება მიენიჭოს ნანოპართქების ან სამიზნე უჯრედების სხვადასხვა კომპოზიციებს, ამიტომ საჭიროა უფრო მეტი კვლევა, რათა დადგინდეს, რა არის უსაფრთხო და რა არ არის და რა ტიპის საკნები. რა არის ცნობილი, რომ ჟანგვის კადმიუმი (Cd2 +) შეიძლება იყოს ტოქსიკური, რადგან მისი მოქმედების უჯრედების mitochondria. ეს კიდევ უფრო გართულებულია კლოტის დეგრადაციის პროცესში რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების გათავისუფლებით.
ნახშირბადის ნანოუბნები ზოგადად გენოტოქსიკურია, რაც დამოკიდებულია მათი ფორმის, ზომის, კონცენტრაციისა და ზედაპირული კომპოზიციის მიხედვით და ხელს შეუწყობს უჯრედებში რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების გენერირებას.
ნანონაწილაკები ახალ ბიომეტრიულ ტექნიკას იყენებენ, რადგან მათი მცირე ზომისა და უჯრედების შეღწევის უნარია. როგორც კვლევის მიღწევები განაგრძობს ღეროვანი უჯრედების ფუნქციების მართვის ფაქტორების ცოდნას, სავარაუდოა, რომ ახალი განაცხადები ნანონაწილაკებისათვის, ღეროვანი უჯრედების კონცერტით გამოვლენილია. მიუხედავად იმისა, რომ მტკიცებულებები მიუთითებს, რომ ზოგიერთი პროგრამა უფრო სასარგებლოა ან უფრო უსაფრთხოა, ვიდრე სხვები, არსებობს ნანონაწილაკების გამოყენების დიდი პოტენციალი ღეროვანი უჯრედების ტექნოლოგიების გაძლიერებისა და გაუმჯობესებისათვის.
> წყარო:
> ფერერარა, ლ. და სხვები. ახალი შესაძლებლობები: ნანოტექნოლოგიების გამოყენება ღეროვანი უჯრედების მანიპულირებასა და ტრეკზე. უჯრედის ღეროვანი უჯრედი 3: 136-146. doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.