مکانیسم های بیولوژیکی طلا. Radiosensitization

- Apr 27, 2017-

در سال های اخیر، علاقه رو به رشد در نانوپزشکی، رشته میان رشته ای است که با هدف استفاده از نانومواد مختلف برای مقابله با طیف وسیعی از کاربردهای زیست پزشکی و بیماری های پزشکی شده است.

یکی از این کاربردها تولید حساسکنندهها برای درمان سرطان، با نانوذرات طلا (GNPs) که منجر به راه است. با این حال، با بدن انسان بودن عنوان مجموعه به عنوان آن است، حساسکنندهها GNP اند کاملا ضربه ارتفاعات که در ابتدا انتظار می رفت، و هنوز به آن را به درمانگاه است. این است که با وجود وعده های پیش بالینی در شرایط in vitro و in-vivo شواهد.

گروهی از محققان ایرلندی مقاله بررسی به مکانیسم های بیولوژیکی اساسی حساسکنندهها تولید ناخالص ملی را منتشر کرده اند و چگونه موانع به آزمایشات بالینی می تواند شکسته شود.

تابش به صورت مشترک از درمان سرطان است، اما سطح، مسمومیت ناشی از درمان محدود کردن دوز. تحقیقات زیادی به حساس بافت سرطانی به پرتو، در حالی که ترک سلول های سالم اطراف آن به تنهایی وجود دارد.

یکی از راه های به گونه ای است از طریق نسبت درمانی است که به معرفی یک ماده با عدد اتمی بالا به سلول های هدف. با جرم آن بالا، ضریب فوتوالکترون قوی و ضریب انرژی جرم بالا، طلا یک نامزد بسیار امیدوار کننده برای چنین روش هدف قرار دادن مکانیکی است.


پاسخ استرس و مکانیزم استرس اکسیداتیو


در حالی که بی اثر، طلا تصور می شود که دارای سطح فعال است که می تواند مورد استفاده برای ترویج و افزایش بازده کاتالیزوری از یک واکنش، که می تواند به افزایش در پاسخ به استرس (ROS) مکانیزم منجر شود. این اثر در نانوذرات با قطر کمتر از 5 نانومتر به عنوان ذرات در این مقیاس حاضر نسبت سطح بزرگتر منطقه به حجم بیشتر است.

با این حال، برخی از این مکانیسم تصور می شود مسئول اثرات سمیت سلولی که روش radiosensitization GNPs می توانید نشان می دهند. تعامل بین سطح نانوذرات و مولکول های اکسیژن به انتقال الکترون دهنده به گونه های اکسیژن و تولید رادیکال های سوپر اکسید. این می تواند به تولید ROS از طریق dismutation منجر شود.

دیگر تنش اکسیداسیون همچنین می توانید به سمیت سلولی توسط باعث آسیب به DNA و پروتئین غشای سلول در یک سلول کمک می کند. دلایل بسیاری برای افزایش استرس اکسیداتیو وجود دارد، اما شایع ترین ها هستند حضور گروه های ردوکس در پوشش، آلودگی از روش تولید و خواص اکسیدان آور از نانوذرات.

اثر چرخه سلولی

حساسیت و بیولوژیکی تشعشعات وابسته به فاز چرخه سلولی هستند. GNPs می توانید از طریق radiosensitization سلول چرخه اختلال افزایش و القاء آپوپتوز (مرگ سلولی). در پاسخ به تابش، سلول به پست های بازرسی خاص پاسخ می دهند و اصلاح نواقص ژنومی خود، جلوگیری از مرگ سلولی. GNPs، بر خلاف دیگر فلزات، نشان داده شده است بسیاری از مکانیزم توزیع چرخه سلولی را تغییر دهید، و نه تنها از طریق القا توقف چرخه سلولی.

GNPs به ترویج یک فاز خاص، شناخته شده به عنوان G2 / M فاز، سرعت بخشیدن به توقف چرخه سلولی در سلول های سرطانی (DU-145) و کاهش بیان پروتئین های تومور موجود در این سلول ها یافت شده است.

Thiolated-GNPs به عنوان آشکارسازهای کارآمد سلول های تومور استفاده شده است. نانوذرات پوشش داده شده فراخوانی یک پاسخ در G2 / M فاز سلول های تومور و القاء آپوپتوز. در نهایت، این شده است به افزایش حساسیت تشخیص تحت قرار گرفتن در معرض اشعه X است. GNPs-هسته ای هدف قرار تنهایی همچنین می توانید انتقال سلول های تومور و جمعیت مختل، القاء آپوپتوز در سلول های سرطانی.

عوامل محرکه اصلی برای به دست آوردن پاسخ های مشخص در سلول از طریق این مکانیسم با انتخاب پوشش و اندازه نانوذرات تعریف شده است. با این حال، غلظت های مختلف، پوشش ها، مواد و رده های سلولی آن را سخت برای تعیین مکانیسم واقعی از عمل در بازی در طول این پروسه. مشخص شده است که حضور GNPs باعث تغییرات در روند سلول با توجه به تجمع G2 / M فاز. G2 / M شناخته شده است به حساس ترین، بنابراین چنین تجمع منجر به افزایش کلی در radiosensitization.

آسیب DNA و تعمیرات

radiosensitization تولید ناخالص ملی ناشی می توانید از یک روش دیگر از طریق آسیب DNA و تعمیر کند. تابش خود باعث معافیت دو رشته DNA و تعمیر پس آنها ضروری است برای حفظ زندگی سلول. از آنجا که DNA بنابراین برای تقسیم سلولی ضروری است، آن را نیز آن را می سازد یک هدف کلیدی درمانی در کمک به متوقف کردن تکثیر سلول های سرطان است.

آسیب DNA از طریق radiosensitization تولید ناخالص ملی ناشی از دو stages- در اوایل و اواخر آسیب رخ می دهد. آسیب DNA اولیه، یعنی 1 ساعت بعد از قرار گرفتن در معرض تابش، با توجه به حضور GNPs در منطقه دورهسته در زمان تابش. در حالی که، آسیب DNA در اواخر بعد از بعد از تابش 24 ساعت به عنوان مثال، از طریق دیگر فرایندهای غیر مستقیم مانند تولید رادیکال رخ می دهد.

از طریق تلاش های تحقیقاتی مختلف، آن است که نشان داده شده است که می توانید GNPs ساز و تعمیر سلول نفوذ و باعث آسیب باقی مانده است. با این حال، تصور بر این است که تمام مراحل تولید ناخالص ملی را دنبال همان مکانیزم و ممکن است سینتیک تعمیر مجزا در رده های سلولی مختلف شوند.

GNPs می توانید افزایش دوز ترویج و افزایش معافیت دو رشته در DNA از طریق شیوه های radiosensitization، اما فقدان انسجام در رده های سلولی، منابع تابش و انرژی، شرایط درمان و خواص نانوذرات می تواند به نتایج مختلف، که برای محققان آن را سخت ساخته شده است منجر به منظور جلب یک نتیجه گیری کلی در مورد این مکانیزم. در آینده، درک چگونگی پارامترهای مختلف می تواند باعث آسیب DNA را تحت تاثیر قرار و تعمیر به طور بالقوه می تواند نور را در مورد چگونگی GNPs استناد به آسیب DNA و پاسخ تعمیر در سلولهای سرطانی را روشن سازد.

اثر اطرافیان از تولید ناخالص ملی Radiosensitization

گذشته از اثرات تابش مستقیم، ارتباط بین سلول های بعد از قرار گرفتن در معرض تابش بسیار مهم است. حتی اگر سلول شده اند به طور مستقیم توسط تابش نمی شود، در صورتی که با سلول های اطراف در معرض ارتباط برقرار سپس آنها می توانند سیگنال های که باعث شود آنها را به عمل به عنوان اگر آنها قرار گرفته اند به طور مستقیم قرار گرفتن در معرض تابش دریافت خواهید کرد. این را به عنوان اثر تماشاچی شناخته شده است، و می تواند در بسیاری از انواع سلول های مختلف رخ می دهد.

سیگنال های درگیر در فرآیندهای اطرافیان قربانی می توانند تغییر در بیان ژن، آسیب به DNA و کروموزوم، تغییرات تکثیر سلولی، آپوپتوز و یا تغییر در روند ترجمه در سلول های غیر تابش شود.

انواع بسیاری از مولکول های درگیر در این فرآیند که به محیط اطراف منتشر و رسیدن به سلول های تماشاچی از طریق انتشار منفعل، اتصال به گیرنده یا مستقیم سلول به سلول تماس وجود دارد.

Exosomes (وزیکول) حمل میکرو RNA (miRNA ها) تصور می شود کاتالیزور برای واسطه سیگنال داخل سلولی بین سلول های تومور و سلول های اطرافیان. میکرو RNA می تواند مرتبا و یا پایین تنظیم پس گرفتن در معرض اشعه، با برخی از سویه های ضرب پس از یک دوز تابش که باعث افزایش تکثیر و مقاومت سلول های سرطانی با هدف قرار دادن گیرنده های مرگ.

GNPs، در کنار سایر فلزی نانوذرات، یافت شده به قطع مسیرهای داخل سلولی مرتبط با سلول سیگنالینگ، حتی زمانی که هیچ تابش موجود است. حضور GNPs می توانید به یک سری از واکنش های بسته به اندازه، شکل و پوشش آنها منجر شود. درک که مسیر سیگنالینگ تحت تاثیر قرار در نظر گرفتن آینده است، اما می تواند به درک بیشتری از اطرافیان و Radiosensitization اثرات منجر شود.

سمیت GNPs

همانطور که با هر شکل از درمان درمانی، سمیت، و مهم تر از سمیت سلولی، یک عامل کلیدی است که می تواند در موفقیت این درمان اثر دارد. در حال حاضر سطح عدم اطمینان سطح GNPs سمیت وجود دارد. طلا فله بسیار امن است اما برخی از GNPs عاملدار سطوح غیر قابل استفاده از سمیت سلولی به نمایش گذاشته اند.

حجم، غلظت، نوع سلول و زمان درمان پارامترهای اساسی که محققان در نظر گرفتن زمانی بررسی سمیت سلولی GNPs هستند. اندازه یک عامل مهم است، به عنوان ذرات بسیار کوچک می تواند بسیار سمی است، در حالی که ذرات بزرگتر نسبتا غیر سمی هستند. غلظت زیاد GNPs پیدا کرده اند به علت کاهش در میزان حیات سلولی، اما غلظت کم به نظر نمی رسد هر گونه نفوذ است.

برخی از محققان جذب و محلی سازی نانوذرات در سلول با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) اندازه گیری کرده اند. این روش محققان به این نتیجه رسیدند که نانوذرات ذاتا به سلول های انسان سمی نیست منجر شده است. با این حال، آن را نیز ذکر شده بود که اصلاح بالقوه نانوذرات محیط خود یک عامل مهم است، به عنوان این ممکن است در تغییرات قابل توجهی است که می تواند کاربرد آنها را برای کاربردهای بالینی تغییر شود.

یک روش بالقوه برای بررسی سمیت و زنده ماندن بالینی GNPs در آینده است توسط اصلاح فن آوری های موجود. محققان با استفاده از روش داخل بدن سریع و کارآمد شناخته شده به عنوان "ToxTracker" توسعه داده اند. در حال حاضر آن مورد استفاده برای شناسایی آسیب DNA ناشی از تعامل مستقیم DNA، استرس اکسیداتیو و استرس سلولی به طور کلی از سایر اکسید فلزی و نانو ذرات مبتنی بر نقره. این می تواند در آینده خواص سیتوتوکسیک خود را سازگار شامل GNPs و به روشن شدن نه تنها برخی از مکانیسم های زیر بنایی، بلکه.



یک جفت:چگونه به استات نقره؟ بعدی:سنتز نانوذرات طلا