inside the cellScientific newsسلول پژوهینانو بیوتکنولوژی

سفری به درون سلول با NPs

نانو پارتیکل ها (Nano paticles) یا به اختصار NPs به مواد در اسکیل نانومتری گفته می شود که امروزه در تشخیص، درمان، DDS (Drug delivery system) وغیره کاربرد دارد. در این مقاله ویژیگی های نانوپارتیکل، مکانیسم های ورود و خروج NPs در سلول و سایر موارد تاثیر گذار در اندوسیتوز بررسی می شود. در ابتدا به معرفی اصطلاحاتی پرداخته می شود:

Uptake : جذب سلولی1

Opsonization : فرایند اپسونیزیشن توسط اپسین ها صورت می گیرد، در واقع زمانی که ماده خارجی وارد سلول می شود اپسین ها در جهت لیز کردن غشای سلولی ماده ی خارجی پیش می رود.

Modify : اصلاح سطح

 

غشای سلول ( CM ) خاصیت نفوذ پذیری انتخابی دارد. شناسایی NPs ویژیگی های فیزیکی شیمیایی ان ها و محیط اطراف ان عامل بسیار مهمی است تا NPs بتواند به درون سلول Uptake شود و اثر خودش را بگذارد. برای  Uptake شدن NPs با  غشای سلولی تعامل برقرار می کند. این تعامل از طریق اندوسیتوز صورت می گیرد. اندوسیتوز روش های مختلفی دارد:

  1. فاگوسیتوز : انتقال ملکول های بزرگی مانند مونوسیت ها و ماکروفاژها به درون سلول
  2. اندوسیتوز وابسته به clathrin : NPs از طریق ساختارهای  clathrin به درون سلول uptake می شود.
  3. اندوسیتوز وابسته به caveolae : NPs از Vamps و Snaps برای uptake شدن کمک می گیرد.
  4. اندوسیتوز مستقل از clathrin و caveolae : در مورد سلول هایی است که غشا عاری از clathrin و caveolae است. در این روش رسپتورهایی روی سطح سلول شناسایی کرده و از طریق ان ها جذب صورت می گیرد.
  5. Macro pinocytosis : در ذرات سایز بزرگ، سیتواسکلتون بازارایی، برامده می شود و جذب صورت می گیرد. در این روش به دلیل انکه همه ی اجزای مایع خارج سلولی به داخل سلول می کشاند، جذب بالاتری صورت می گیرد.
  6. روشهای دیگر هضمی : Passive, Microinjection, electroporation

Electroporation ( تحت اثر میدان الکتریکی نفوذ پذیری سطح غشا نسبت به NPs را افزایش می دهد. )

1

5 6 7 4

نکته ای که در uptake شدن باید به ان توجه شود این است که اگر سطح NPs عریان باشد، Opsonization  رخ می دهد و NPs نمی تواند اثر خودش را بگذارد. راه حل پیشنهادی این است که سطح NPs را طوری Modify  و طراحی کنیم که طول نیمه عمر   NPs  افزایش یابد. از طرفی خصوصیات NPs هم در جذب نقش مهمی را ایفا می کند که به برخی از ان ها میپردازیم:

  1. سایز NPs : از نظر تئوری برای NPs شعاع حداقلی (RM) تعیین می گردد. سایز NPs نباید از این حد کمتر باشد. ازمایشی بر روی NPs سیلیکا با دو سایز ۱۸nm و ۱۸۲nm در جذب سلولی مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت تاباوری NPs کوچکتر به دلیل اتصالهایی که با سطح برقرار می کنند، تحرک لیپید غشا را محدود کرده و نیاز به زمان طولانی برای Uptake شدن دارند. در حالی که NPs بزرگتر از طریق انتشار جانبی Uptake سریع تری دارند.
  2. Surface charge ( بار سطحی ) : NPs  کاتیونی از نظر ترمودینامیکی به دلیل وجود فسفات ( بار منفی ) در غشا Uptake بهتری دارند. اما NPs انیونی به سبب چگالی بار سطحی بیشتر نفوذ قوی و قدرتمندی دارد.
  3. Hydrophobicity : براساس بررسی های انجام شده NPs هیدروفیل جذب بهتری نسبت به NPs  هیدروفوب دارد.
  4. Surface functionality : فاکتور بسیار مهمی است. در واقع لیگاندی که در سطح NPs است.مسیر Uptake شدن را دیکته می کند. نکته ای در اینجا مطرح می شود براساس نقش سطح، NPs با شکل و اندازه یکسان، عملکردهای متفاوتی دارند و ایم موضوع چند پارامتری بودن این قضیه را نشان می دهد.
  5. Cell type : سلول های مختلف روش های متفاوتی برای اندوسیتوز NPs یکسان دارند.

DOI: 10.1039/c6cs00636a

رحیمه خاوری

 

 

 

 

لطفا به این مطلب امتیاز دهید

R... Khavari

ادمین و محقق و مدیر سایت

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Free WordPress Themes
بسته