Drobne cząsteczki macek mogą chronić implanty przed odrzuceniem immunologicznym

Dendrymery to cząstki składające się z drzewiastych gałęzi rozciągających się w kuli od centralnego rdzenia.

Naukowcy eksperymentują z nimi od dziesięcioleci, aby sprawdzić, czy mogą przenosić leki i zabijać bakterie.

Dendrymery należą do klasy polimerówzwiązki, których cząsteczki mają dużą liczbę rozgałęzień. Po ich uzyskaniu, z każdym elementarnym aktem wzrostu molekularnego, liczba gałęzi wzrasta. W efekcie wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej takich związków zmienia się kształt i sztywność cząsteczek, czemu z reguły towarzyszy zmiana właściwości fizykochemicznych dendrymerów, takich jak lepkość istotna, rozpuszczalność, gęstość itp.

Syntezę dendrymerów przeprowadza się w taki sposób, abypodczas wzrostu cząsteczki polimeru nie było połączenia rosnących gałęzi, żadnego połączenia cząsteczek ze sobą. Podobnie gałęzie jednego drzewa lub korony sąsiednich drzew nie rosną razem. „Budowa” takich cząsteczek odbywa się zgodnie z wcześniej ustalonym planem, na przykład przy użyciu grup reagujących trzech typów (A, B i C), które muszą spełniać wymagania pewnego schematu logicznego: każda grupa nie może reagować z swojego rodzaju (A nie oddziałuje z A itd.), grupy A i B mogą reagować ze sobą, ale każda z nich nie może reagować z C, grupa C musi być w stanie przekształcić się w pewnym momencie w grupę A.

Ilustracja przedstawiająca dendrymer z maleńkimi mackami, które stają się coraz mniejsze, gdy odchodzą od jądra.
Uniwersytet w Newcastle

Im większy jest dendrymer, tym więcej macek rośnie i tym mniej jest między nimi przestrzeni. Okazało się, że w pewnym momencie czyni to je niewidocznymi dla układu odpornościowego.

Czujniki zwane cząsteczkami rozpoznającymiobrazy uzupełniające (CPR), pomagają komórkom odpornościowym rozpoznawać obce patogeny, takie jak bakterie i wirusy, dzięki unikalnym wzorom na ich powierzchni. Te cząsteczki CPR mogą reagować na wzorce, które powtarzają się w zakresie od 2 do 15 nanometrów. Kiedy naukowcy stworzyli dendrymery z mackami oddalonymi od siebie o mniej niż 1 nm, okazało się, że cząsteczki CPR nie mogą ich wykryć.

Autorzy badania wyjaśniają, że m.in.takie bardzo małe dendrymery mogą być używane jako nośniki do dostarczania leków do organizmu bez wyzwalania układu odpornościowego. Na przykład te małe cząsteczki mogą chronić implanty przed odrzuceniem immunologicznym. Faktem jest, że aktywacja układu dopełniacza jako mechanizmów obronnych naszego układu odpornościowego czasami prowadzi do zapalenia, a także wywołuje reakcje anafilaktyczne.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmieNature Communications.

Czytaj więcej

Zobacz najszybszy samolot naddźwiękowy

Spowolnienie obrotu Ziemi spowodowało uwolnienie tlenu na planecie

Co się dzieje z kryptowalutą: od wzrostu i upadku do uznania państwa?