Robotul ADN ar putea ucide celulele canceroase
Dispozitivul identifică ținta, apoi eliberează o sarcină utilă mortală.
Origami-ul ADN, o tehnică de realizare a structurilor din ADN, poate fi mai mult decât un simplu concept de design. Poate fi folosit și pentru a construi dispozitive care pot căuta și distruge celulele vii.
Nanorobotii, așa cum le numesc cercetătorii, folosesc un sistem similar cu celulele din sistemul imunitar pentru a se angaja cu receptorii din exteriorul celulelor.
Elastomeri cu cristale lichide cu acționare direcțională îmbunătățită la câmpurile electrice HE Fowler, P Rothemund, C Keplinger, TJ White Materiale avansate 33 (43), 2103806
Tehnologia viitorului
„Îl numim nanorobot, deoarece este capabil să îndeplinească anumite sarcini robotice”, spune Ido Bachelet, un coleg postdoctoral la Harvard Medical School din Boston, Massachusetts și unul dintre autorii studiului, care este publicat în numărul săptămânii al științei 1 . Odată ce dispozitivul recunoaște o celulă, explică el, aceasta își schimbă automat forma și livrează încărcătura.
Cercetatorii au proiectat structura nanorobotilor folosind software open-source, numit Cadnano, dezvoltat de unul dintre autori - Shawn Douglas, biofizician la Institutul Wyss pentru Inginerie Inspirata Biologic din Harvard. Apoi au construit roboții folosind origami ADN. Dispozitivele în formă de butoi, fiecare cu aproximativ 35 nanometri în diametru, conțin 12 situri pe interior pentru atașarea moleculelor de sarcină utilă și două poziții pe exterior pentru atașarea aptamerilor, șiruri de nucleotide scurte cu secvențe speciale pentru recunoașterea moleculelor pe celula țintă. Aptamerele acționează ca niște agățări: odată ce ambii și-au găsit ținta, deschid dispozitivul pentru a elibera sarcina utilă.
„Vă puteți gândi la asta ca la un fel de blocare combinată”, spune Bachelet. „Numai când ambii markeri sunt la locul lor, întregul robot se poate deschide.”
Cercetătorii au testat șase combinații de încuietori aptamer, fiecare dintre acestea fiind concepute pentru a viza diferite tipuri de celule canceroase din cultură. Cei proiectați pentru a lovi o celulă de leucemie ar putea alege acea celulă dintr-un amestec de tipuri de celule, apoi să-și elibereze sarcina utilă - în acest caz, un anticorp - pentru a opri creșterea celulelor. De asemenea, au testat sarcinile utile care ar putea activa sistemul imunitar.
Lucrarea „ne face încă un pas de-a lungul drumului de la cele mai inteligente medicamente de astăzi până la genul de nanoboti medicali pe care i-am putea imagina”, spune Paul Rothemund, bioinginer computerizat la California Institute of Technology din Pasadena și inventator al ADN origami 2 .
Chiar la țintă
Deoarece nanorobotii pot fi programați pentru a-și elibera sarcina utilă numai atunci când celula țintă se află în starea corectă a bolii, ei ating o specificitate care nu le lipsește altor metode de administrare a medicamentelor, spune Hao Yan, chimist și nanotehnolog la Universitatea de Stat din Arizona din Tempe. „Acest lucru profită cu adevărat de programabilitatea nanotehnologiei ADN.”
Rămâne de văzut dacă aceste structuri vor funcționa sau nu într-un organism viu. În primul rând, acestea sunt concepute pentru a comunica cu moleculele de pe suprafața unei celule. „Dacă ținta dvs. terapeutică se află în interiorul celulei, va fi dificil”, spune Bachelet.
Mai mult decât atât, nanorobotii sunt curățați rapid de ficat sau sunt distruși de nucleaze, enzimele mestecând fragmente de ADN rătăcite. Ar putea fi posibil să le acoperiți cu o substanță precum polietilen glicolul, utilizat pe scară largă pentru a crește durata de timp în care un medicament poate rămâne în organism, spune Douglas, sau „poate să împrumute inspirație din alte biomolecule sau celule” - cum ar fi roșu celule sanguine - „care pot circula în sânge pentru o lungă perioadă de timp”. El și colegii săi abia încep să se gândească la testarea nanoboturilor la șoareci, spune el.
"Dacă acest tip de probleme pot fi rezolvate, atunci nanorobotii au șansa de a deveni terapeutice reale", spune Rothemund.
- Natură
- doi : 10.1038 / nature.2012.10047
Referințe
Douglas, SM , Bachelet, I. & Church, GM Science 335 , 831 - 834 ( 2012 ).
Rothemund, PWK Nature 440 , 297 - 302 ( 2006 ).
Știința Viitorului ”Nanoroboții” !
Terapiile genetice, cum ar fi cele realizate din ADN sau ARN, se confruntă cu provocări din cauza dificultății de a furniza acidul nucleic celulelor drepte.
În ultimele două decenii, oamenii de știință au dezvoltat nanoparticule fabricate dintr-o gamă largă de materiale și adăugând compuși cum ar fi colesterolul pentru a ajuta la transportarea acestor agenți terapeutici în celule.
Dar dezvoltarea transportatorilor de nanoparticule a fost încetinită de provocările testării acestora, mai întâi în cultura celulară pentru a identifica nanoparticulele promițătoare și mai târziu la animale.
Cu milioane de combinații posibile, identificarea nanoparticulelor optime care vizează fiecare organ a fost copleșitoare.
Unul dintre scopurile nanotehnologiei este de a crea nanomachine pe scara celulelor vii - cum ar fi proteinele, ADN-ul sau bacteriile - și să le proiecteze pentru a îndeplini sarcini la fel de complexe. Aceste dispozitive mecanice miniatură ar putea transforma deșeurile toxice în materie inofensivă sau ar putea să circule prin vasele noastre de sânge pentru a repara celulele din interior. Primul pas către construirea acestor nanomachine este de a hacka sistemele vii la nivel molecular și de a le induce să facă ceea ce vrem.
”Nanoroboții” din mâncare se numesc E-171 și E-551
Aceste dispozitive vor fi inteligente și autonome, dar, la fel ca și virușii și bacteriile pe care sunt modelate, vor avea potențialul de a face pagube enorme. De exemplu, este posibil să fi auzit de scenariul de goo gri și cum nanobots sau asamblori ar putea risca să meargă haywire. În principiu, goo-ul gri este o mare masă de nanomachine care se auto-replică, care va consuma în cele din urmă toată materia în galaxie construind copii ale ei înșiși, consumând totul în calea lor. Acest scenariu a fost adus in mainstream de catre autori precum Michael Crichton, in cartea lui Prey, bacteriile produc substante chimice care sunt modificate si apoi combinate pentru a forma asamblori. Produsul final dă naștere unor roboți zburători mici. Caracterul principal permite un roi de nanorobots vărsat în atmosferă, unde se hrănesc cu sălbăticie și se repetă pe drum. Aceste scenarii sunt îndepărtate, iar complexitatea din spatele dezvoltării gri goo este dincolo de capabilitățile științei, chiar dacă ele nu sunt excluse de legile fizicii.
O aplicație a nanotehnologiei care este în prezent în curs de dezvoltare este utilizarea nanoparticulelor pentru a furniza diferite medicamente pentru chimioterapie în mod specific la celulele canceroase. Alte beneficii medicamente pot include repararea osoase, nanochips de control la nivelul membrelor (care ar putea ajuta revolutiona tratamentul paraliziei), nanorobotii pentru terapia genică, sau nanodispozitive chiar microscopice programate pentru a curăța arterele înfundate. În viitor, roiurile de roboți invizibili ar putea să ne patruleze permanent sistemele noastre de sânge, să repară țesutul și să ne mențină sănătoși.
Lumea nanotehnologiei v-a fi implementată în curând, și a început deja să se infiltreze în mod literal în fiecare sector al industriei. Această tendință, la rândul său, creează o gamă largă de oportunități de afaceri, inclusiv concepte de livrare a drogurilor, memorie de computer de ultimă generație, îmbrăcăminte antiglont, agenți de stimulare a receptorilor și chiar membrane neporoase care reacționează la vreme.
Armata Statelor Unite acordă, de asemenea, o atenție deosebită progreselor științifice ale nanotehnologiei. În prezent lucrează la dezvoltarea și punerea în aplicare a unui costum de luptă din secolul 21, care ar putea să oprească gloanțele, să detecteze agenții biologici și chimici, să monitorizeze semnele vitale ale unui soldat, să administreze primul ajutor de bază și să comunice cu sediul central. De fapt, în 2002, armata a acordat Institutului de Tehnologie din Massachusetts 50 de milioane de dolari pentru crearea Institutului de Nanotehnologii Soldier. În 2007, au fost vândute peste 60 de miliarde de dolari în produse care încorporează nanotehnologia. Conform estimărilor, suma poate crește până la peste 2,5 trilioane USD până în 2014.
Pe măsură ce ne apropiem la jumătatea deceniului, vom vedea cu mult mai mult cuvântul "nanotehnologie", deoarece este nelimitat să folosim riscul în lumea produselor de consum. Puteți găsi deja nanotehnologia utilizată în haine noi, rochii de uz casnic, articole sportive, pastă de dinți, produse cosmetice și chiar robinete de apă antibacteriene. Proiectul pentru Nanotehnologiile emergente, de exemplu, furnizează 800+ produse de consumate pe bază de nanotehnologii, identificate de producător, prezente pe piață, în plus față de o varietate de alte informații utile.
Nu există nicio îndoială că lumea nanotehnologiei deține promisiuni enorme de inovare în aproape fiecare industrie cunoscută omenirii. Industria nanotehnologică în sine este totuși destul de nouă, astfel încât numai timpul va spune cât de mult va avea de fapt o schimbare asupra condiției umane. Între timp, păstrați-vă atenția asupra titlurilor, deoarece găsiți ceva care vă interesează. http://bigthink.com/dr-kakus-universe/the-world-of-nanotechnology
Conducta de dezvoltare a nanovaccinului
Conform proiectului OMS peisajului vaccinurilor candidate COVID-19, există multe nanovaccine în conducta de dezvoltare a vaccinului COVID-19. Cele mai multe dintre ele sunt încă în stadiul de dezvoltare și pre-clinice și / sau pe cale să intre în faza I a studiilor clinice la om.
Răspândirea de neoprit a infecției COVID-19 în întreaga lume și progresele în nanotehnologie au pus bazele pentru avansarea nanotehnologiilor emergente și / sau a candidaților de generație următoare de vaccin (ARNm și ADN) în studiile clinice umane pentru prima dată, la viteze fără precedent. .
Nanovaccinurile (de exemplu, vaccinurile pe bază de nanoparticule lipidice) sunt ușor de produs, ușor de mărit în volum mare, rentabile și sunt considerate mai sigure în comparație cu cele produse folosind tulpini inactivate și atenuate în viață. 16-17
Eficacitatea nanovaccinurilor asupra pandemiei COVID-19 rămâne încă de văzut și poate dura până la 18 luni sau doi ani pentru a declara succesul lor în prevenirea răspândirii infecției cu COVID-19.
În prezent, nu există vaccinuri ADN sau ARN autorizate, prin urmare, dacă vreunul dintre candidații COVID-19 nanovaccine are succes, acestea ar fi primele nanovaccinuri pe bază de acid nucleic care vor fi aprobate pentru uz uman. Cu toate acestea, dacă va exista acces egal la acele nanovaccines odată ce acestea sunt disponibile de toată lumea din întreaga lume, de asemenea , rămâne de văzut.
Epidemie post-COVID-19
S-ar putea observa utilizarea nanovaccinurilor în multe alte boli infecțioase după epidemia COVID-19, cum ar fi sindromul respirator din Orientul Mijlociu (MERS-CoV), virusul HIV, malaria și virusul Zika, care încă au nevoie de vaccinuri eficiente și ieftine. Mai mult, este probabil să vedem noi nanotehnologii folosite în reformularea vaccinurilor vechi care nu mai sunt în clinici, cu avantajul că sistemele de livrare bazate pe nanocompania pot livra vaccinuri în zonele în care vaccinul tradițional nu poate ajunge. În cele din urmă, în viitor, este probabil ca noi nanotehnologii să joace un rol primordial în lupta împotriva viitoarelor epidemii. Vezi sursa Info AICI
Cum a aprobat Marea Britanie vaccinul COVID-19 al Pfizer mai rapid decât SUA și Europa
TMarea Britanie a devenit prima țară occidentală care a autorizat utilizarea unui vaccin COVID-19 pe 1 decembrie, când regulatorul său de medicamente a dat undă verde vaccinului produs de Pfizer și BioNTech.
Agenția de reglementare a medicamentelor și produselor medicale din Marea Britanie (MHRA) a dat autorizația la viteză record, la doar trei săptămâni după ce Pfizer a publicat primele date din etapa finală a studiului său clinic. Rezultatele ulterioare au arătat că vaccinul este 95% eficient în prevenirea bolilor cauzate de COVID-19.
Anunțul ridică așteptările pentru deciziile iminente ale autorităților de reglementare din SUA și UE, care încă analizează datele din studiile vaccinului. China și Rusia au aprobat vaccinurile pentru a fi utilizate în unele grupuri în iunie și , respectiv, august , fără a aștepta rezultatele studiilor de eficacitate la scară largă. Vezi mai multe info AICI
Nanoroboții moleculari
Tehnologia evoluează atât de rapid în ziua de astăzi, încât ne-am obișnuit deja să fim ajutați în multe situații de către roboți. Cât de curând, roboții de dimensiuni moleculare vor putea fi folosiți în scopuri medicale, în procese ce implică manufactura, sau chiar în construirea “fabricilor moleculare”.
O echipă de la Universitatea din Manchester a dezvoltat primii nanoroboți capabili să creeze noi molecule. Astfel de mașinării vor accelera și vor îmbunătăți considerabil descoperirea de noi medicamente. Potențialele aplicații ale acestor roboți sunt nenumărate, mai ales datorită faptului că funcționează după un mecanism relativ simplu.
Micii roboți au o dimensiune de un milion de ori mai mică decât un milimetru. Acest lucru înseamnă că un miliard de miliarde de astfel de roboți, puși unul deasupra celuilalt, ar putea atinge dimensiunea unui grăunte de sare. Fiecare robot este alcătuit din 150 de atomi de carbon, hidrogen, oxigen și nitrogen. Odată asamblat, robotul răspunde la o serie de comenzi simple care sunt programate prin inputuri chimice de către un cercetător.
Mecanismul lor de funcționare are la bază efectuarea unor reacții chimice în anumite soluții, reacții ce sunt controlate de persoana care îl programează. Roboții pot fi programați astfel încât să poziționeze și fixeze diverse componente în diferite moduri, asemenea roboților mari din fabrici, însă la scară mult mai redusă.
„Roboții sunt asamblați și operați folosind chimia. Aceasta este știința care arată interacțiunea dintre atomi și molecule și felul în care moleculele mari pot fi create pe baza moleculelor mai mici” – concluzionează Profesorul Leigh.
Potrivit profesorului Thomas Webster, specialist în nanomedicină și președinte al departamentului de inginerie chimică la Universitatea Northeastern, „SARS-CoV-2 constă dintr-o structură la o scară similară cu cea a nanoparticulelor. Avantajul utilizării nanoparticulelor este că se poate atașa la coronavirus și le poate perturba structura, ceea ce face dificilă supraviețuirea și reproducerea virusului în organism.
În plus, nanoparticulele se pot lega, de asemenea, de enzima 2 de conversie a angiotensinei umane (hACE2), un receptor al celulelor gazdă vizate, același receptor la care s-ar lega SARS-CoV-2 și ar putea limita locurile posibile pentru transmisie. În plus, nanoparticulele pot acționa ca un adjuvant și vehicul pentru administrarea de antigeni în celulele gazdă din țesuturile vizate pentru a construi imunitatea împotriva coronavirusului. 5
Un articol recent publicat în revista Nature Nanotechnology a evidențiat rolul nanotehnologiei și al producției avansate în vaccinurile de generația următoare dezvoltate pentru COVID-19, inclusiv vaccinurile cu proteine și acid nucleic. 6
Proiectul Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) peisajului de vaccinuri candidate COVID-19 prezintă lista tuturor vaccinurilor care se află în studiile clinice și studiile preclinice cu potențialul de a produce anticorpi neutralizanți și / sau de a induce răspunsuri imune împotriva coronavirusului. 3 Printre cei care sunt pe lista candidaților la vaccinul COVID-19 se numără nanovaccinurile formate din nanopurtori, cum ar fi plasmida ADN încapsulată cu polimeri și nanoparticule lipidice (LNP), ARN mesager (ARNm) și proteine.
Pentru a evoca imunitatea de protecție împotriva coronavirusurilor, candidații la vaccinul ARN nanotech COVID-19 utilizează codificarea ARNm a proteinei spike de lungime completă a proteinei spike SARS-CoV-2; 7 candidați la vaccin ADN nanotech COVID-19 folosesc o mică bucată de plasmide ADN bacteriene care codifică proteina vârf a SARS-CoV-2; 8 și candidații la vaccin COVID-19 cu proteine recombinante nanotech utilizează o lungime completă a glicoproteinei SARS-CoV-2 de tip sălbatic. 9
Mai multe nanovaccinuri COVID-19 care utilizează ADN, ARN și construcții de proteine sunt supuse studiilor clinice umane fazele I, II și III și sunt în măsură să aibă un impact clinic asupra coronavirusurilor umane.
Vaccinuri pe bază de peptide: Folosind o combinație de investigații informatice și imunologice ale anticorpilor și serurilor pacienților, au fost identificați diferiți epitopi ai celulelor B și T ai proteinei SARS-CoV-2 S. Pe măsură ce timpul trece și serul de la pacienții cu COVID-19 convalescenți este examinat pentru anticorpi neutralizanți, epitopii peptidici derivați experimental vor confirma regiunile utile ale epitopului și vor duce la antigeni mai optimi în vaccinurile peptidice SARS-CoV-2 de a doua generație. Institutul Național de Sănătate a finanțat recent Institutul de Imunologie La Jolla în acest demers.
Abordările pe bază de peptide reprezintă cea mai simplă formă de vaccinuri care sunt ușor de conceput, ușor de validat și fabricat rapid. Vaccinurile pe bază de peptide pot fi formulate ca peptide plus amestecuri adjuvante sau peptidele pot fi livrate de un nanopurtător adecvat sau pot fi codificate prin formulări de vaccin cu acid nucleic. Mai multe vaccinuri pe bază de peptide, precum și conjugate peptidă-nanoparticule se află în testarea și dezvoltarea clinică care vizează bolile cronice și cancerul, iar OncoGen și Universitatea din Cambridge / DIOSynVax folosesc secvențe peptidice derivate de imunoinformatică ale proteinei S în formulările lor de vaccin COVID-19.
O clasă interesantă de nanotehnologie pentru vaccinurile peptidice este particulele asemănătoare virusurilor (VLP) de la bacteriofagi și virusuri vegetale. În timp ce nu sunt infecțioase față de mamifere, aceste VLP imită tiparele moleculare asociate cu agenții patogeni, făcându-le extrem de vizibile pentru sistemul imunitar. Acest lucru permite VLP-urilor să servească nu numai ca platformă de livrare, ci și ca adjuvant. VLP îmbunătățesc absorbția antigenelor virale de către celulele care prezintă antigen și oferă un stimul imun suplimentar care duce la activarea și amplificarea răspunsului imun următor. Steinmetz și profesorul Jon Pokorski au primit un grant NSF Rapid Research Response pentru a dezvolta un vaccin COVID-19 pe bază de peptide dintr-un virus vegetal. Abordarea lor folosește virusul mozaicului Cowpea care infectează leguminoasele, proiectându-l să arate ca SARS-CoV-2 și țesând peptide antigene pe suprafața sa
Abordarea lor, precum și alte sisteme de expresie pe bază de plante, pot fi ușor extinse utilizând agricultura moleculară. În agricultura moleculară, fiecare plantă este un bioreactor. Cu cât se cultivă mai multe plante, cu atât se face mai mult vaccin. Viteza și scalabilitatea platformei a fost demonstrată recent de Medicago producând 10 milioane de doze de vaccin antigripal în decurs de o lună. În epidemia de Ebola din 2014, pacienții au fost tratați cu ZMapp, un cocktail de anticorpi fabricat prin agricultură moleculară. Agricultura moleculară are costuri mici de fabricație și este mai sigură, deoarece agenții patogeni umani nu se pot replica în celulele vegetale.
Vaccinuri pe bază de acid nucleic: Pentru infecții virale emergente rapide și pandemii, cum ar fi COVID-19, dezvoltarea rapidă și desfășurarea pe scară largă a vaccinurilor este o necesitate critică care poate să nu fie îndeplinită de vaccinurile subunitare. Furnizarea codului genetic pentru producția in situ de proteine virale este o alternativă promițătoare la abordările convenționale de vaccinare. Atât vaccinurile ADN, cât și vaccinurile ARNm se încadrează în această categorie și sunt urmărite în contextul pandemiei COVID-19.
- Vaccinurile ADN sunt alcătuite din bucăți mici, circulare, de plasmide bacteriene care sunt proiectate pentru a viza mașinile nucleare și produc proteina S a SARS-CoV-2 în aval.
- Vaccinurile ARNm, pe de altă parte, se bazează pe ARNm proiectat livrat în citoplasmă, unde aparatul celulei gazdă traduce apoi gena într-o proteină - în acest caz proteina S de lungime completă a SARS-CoV-2. Vaccinurile ARNm pot fi produse prin transcriere in vitro, ceea ce împiedică necesitatea celulelor și a obstacolelor lor de reglementare asociate
În timp ce vaccinurile ADN oferă o stabilitate mai mare față de vaccinurile cu ARNm, ARNm nu se integrează și, prin urmare, nu prezintă niciun risc de mutageneză inserțională. În plus, timpul de înjumătățire, stabilitatea și imunogenitatea ARNm pot fi reglate prin modificări stabilite.
Mai multe vaccinuri COVID-19 care utilizează ADN sau ARN sunt în curs de dezvoltare: Inovio Pharmaceuticals are un studiu clinic de fază I în curs, iar Entos Pharmeuticals este pe drumul cel bun pentru un studiu clinic de fază I care utilizează ADN. Tehnologia bazată pe ARNm de la Moderna a fost cea mai rapidă din studiul clinic de fază I din SUA, care a început pe 16 martie, iar BioNTech-Pfizer a anunțat recent aprobarea de reglementare în Germania pentru studiile clinice de fază 1/2 pentru a testa patru candidați de ARNm de plumb.
Vaccinuri pentru subunități: Vaccinurile pentru subunități utilizează doar elemente structurale minime ale virusului patogen care primează imunitatea de protecție - fie proteine ale virusului în sine, fie VLP asamblate. Vaccinurile subunitare pot utiliza, de asemenea, VLP neinfecțioase derivate din agentul patogen însuși ca antigen. Aceste VLP sunt lipsite de material genetic și rețin unele sau toate proteinele structurale ale agentului patogen, imitând astfel caracteristicile topologice imunogene ale virusului infecțios și pot fi produse prin expresie recombinantă și scalabile prin fermentare sau agricultură moleculară. Pionierii printre dezvoltatori sunt Novavax, care a inițiat un studiu de fază I / II pe 25 mai 2020. De asemenea, Sanofi Pasteur / GSK, Vaxine, Johnson & Johnson și Universitatea din Pittsburgh au anunțat că se așteaptă să înceapă studiile clinice de fază I în următorul câteva luni.
Dezvoltarea dispozitivelor de livrare
În cele din urmă, cercetătorii observă că impactul nanotehnologiei asupra dezvoltării vaccinului COVID-19 nu se încheie cu vaccinul în sine, ci se extinde prin dezvoltarea de dispozitive și platforme pentru administrarea vaccinului. Acest lucru a fost complicat din punct de vedere istoric de vaccinurile vii atenuate și inactivate care necesită refrigerare constantă, precum și de insuficiența profesioniștilor din domeniul sănătății unde sunt necesare vaccinurile. „Recent, au apărut alternative moderne la astfel de provocări de distribuție și acces, precum implanturi cu eliberare lentă cu doză unică și plasturi pe bază de micronezi care ar putea reduce dependența de lanțul de frig și ar asigura vaccinarea chiar și în situații în care profesioniștii calificați din domeniul sănătății sunt rare sau cu o cerere mare ", scriu cercetătorii. "
Pokorski și Steinmetz dezvoltă împreună o platformă de livrare cu microneglie cu vaccinul COVID-19 al virusului plantelor din ambele motive.
Această lucrare este susținută de un grant de la National Science Foundation (NSF CMMI-2027668)
„Progresele în bio / nanotehnologie și nanofabricarea avansată, împreună cu raportarea deschisă și schimbul de date pun bazele dezvoltării rapide a tehnologiilor inovatoare de vaccin pentru a avea un impact în timpul pandemiei COVID-19”, au scris cercetătorii. "Multe dintre aceste tehnologii de platformă pot servi drept tehnologii plug-and-play care pot fi adaptate la tulpini sezoniere sau noi de coronavirusuri. COVID-19 oferă potențialul de a deveni o boală sezonieră, subliniind necesitatea investițiilor continue în vaccinurile împotriva coronavirusului."
Sursa poveștii:
Materiale furnizate de Universitatea din California - San Diego . Original scris de Katherine Connor. Notă: Conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.
Referință jurnal :
- Matthew D. Shin, Sourabh Shukla, Young Hun Chung, Veronique Beiss, Soo Khim Chan, Oscar A. Ortega-Rivera, David M. Wirth, Angela Chen, Markus Sack, Jonathan K. Pokorski, Nicole F. Steinmetz. Dezvoltarea vaccinului COVID-19 și o cale potențială de nanomaterial înainte . Nanotehnologia naturii , 2020; DOI: 10.1038 / s41565-020-0737-y
Universitatea din California - San Diego. "O cale nanomaterială înainte pentru dezvoltarea vaccinului COVID-19." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 iulie 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200715095500.htm>.
5 octombrie 2020 - Dezvoltarea și producția de masă a vaccinului gripal sezonier, precum și trei studii internaționale privind rezultatele cardiovasculare ale vaccinului antigripal în curs de desfășurare, pot informa viitoarele eforturi care vizează ...
Valoarea codificării barelor ADN în selectarea nanoparticulelor
Prima comparație directă a tehnicilor de screening in vitro și in vivo pentru identificarea nanoparticulelor care pot fi utilizate pentru a transporta moleculele terapeutice în celule arată că testarea în vasele de laborator nu este de mare ajutor în prezicarea nanoparticulelor care vor intra cu succes în celulele animalelor vii.
Noul studiu a demonstrat avantajele unei tehnici in vivo de codificare a ADN-ului, care atașează fragmente mici de ADN la diferite nanoparticule pe bază de lipide care sunt apoi injectate în animale vii; mai mult de o sută de nanoparticule pot fi testate la un singur animal. Tehnicile de secventiere a ADN-ului sunt apoi folosite pentru a identifica care nanoparticule intra in celulele organelor specifice, facand candidatii particulelor pentru transportul terapiilor genetice pentru a trata astfel de ucigasi cum ar fi bolile de inima, cancerul si boala Parkinson.
Tehnica tradițională pentru identificarea nanoparticulelor promițătoare examinează modul în care particulele intră în celulele vii păstrate în vase de laborator. Pentru a compara tehnicile de screening noi și vechi, cercetătorii au adăugat nanoparticule cu coduri de bare la celulele vii din vase de laborator și au injectat nanoparticule identice cu coduri de bare în modele animale vii. Ei nu au găsit aproape nicio corelare între nanoparticulele identificate ca fiind promițătoare în testele de laborator și cele care au avut rezultate bune la șoareci.
"Codificarea barelor de ADN are potentialul de a avansa știința selecției nanoparticulelor pentru furnizarea de terapii genetice", a declarat James Dahlman, profesor asistent la Departamentul de Inginerie Biomedicală al Departamentului de Inginerie biomedicală Wallace H. Coulter și la Universitatea Emory și cercetătorul principal al studiului. Folosind aceasta tehnica, companiile si laboratoarele academice ar putea alege nanoparticulele promitatoare mult mai eficient, care ar putea accelera rata cu care terapiile pe baza de nanoparticule se deplaseaza in clinica, in timp ce reducerea cantitatea de testare pe animale necesare.
Cercetarea, care este sustinuta de Institutul National de Sanatate, Institutul de Cercetare a Cancerului, Fundatia pentru Fibroza Chistica si Fundatia pentru Bolile Parkinson, a fost raportata pe 28 februarie in revista Nano Letters . Cercetarea a fost realizată de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din Georgia și de la Universitatea Emory.
Read more at: https://phys.org/news/2018-03-comparison-dna-barcoding-nanoparticles.html#jCp
Ce beneficii și ce pericole prezintă, în special în domeniul industriei alimentare.
Câştigătorii premiului Nobel, Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart şi Ben Feringa, au realizat, practic, un robot molecular care poate prinde şi poate conecta aminoacizii. În viitor, nanomaşinile vor avea aplicabilitate de la materialele inteligente la noi posibilităţi de administrare a medicamentelor în interiorul corpului uman. Acestea ar putea fi aplicate în mod direct pe celulele canceroase, de exemplu cu roboţii microscopici.
”Se deschid perspective pentru realizarea de sisteme care să poată percepe semnale şi să poată interveni la nivel atomic cu o acuitate de neimaginat până nu demult”, ne-a spus prof. dr. inginer Eden Mamult, unul dintre cei mai buni specialişti din România pe acest domeniu.
Profesorul constănţean a explicat că nanotehnologiile permit manipularea materiei la scară nanometrică (zece la minis nouă metri). Aceste tehnologii disruptive pot produce efecte radicale în ceea ce priveşte proprietăţile materialelor, a eficienţei de conversie a energiei, a sistemelor de acumulare a energiei, ale tehnicilor de tratament medical, în regenerarea de organe, sau… noi tipuri de plante. Adică dai drumul roboţeilor, iar ei încep să transforme materia – ceva similar secvenţelor din filmele SF. Dar…
”Atunci când aceste tehnologii scapă controlului societăţii civile sau ale forurilor internaţionale competente, consecintele pot fi dramatice. Nanotehnologiile permit încapsularea de substanţe în nanoparticule care să fie eliberate în timp şi să permită creşterea eficienţei diferitelor efecte cum ar fi efectul antimicrobian şi în acest fel conservarea alimentelor pentru o perioadă mai lungă de timp. În 2008, pe piaţa din SUA erau înregistrate 67 de alimente şi băuturi comercializate şi care conţineau componente obţinute prin nanotehnologii. Probabil că în prezent, la nivel global sunt de ordinul sutelor. Multe ingrediente alimentare nanostructurate sunt licenţiate pe deja cunoscuta codificare cu E-uri şi se referă la micelii, lipozomi, coloranti, nanoparticule de TiO2 (E-171), SiO2 (E-551) ş.a.m.d. Pentru a recunoaşte aceste tipuri de alimente, este necesar să devenim mult mai precauţi când cumpărăm alimente procesate, să citim cu mare atenţie etichetele şi mai mult, să căutăm pe internet semnificaţiile diferitelor coduri”, ne-a explicat prof. Eden Mamut.
Alimentele trebuie să avertizeze pe etichete dacă au conţinut ”nano”
Regulamentului nr. 1169/2011 privind informarea consumatorilor asupra produsele alimentare impune ca: ”toate ingredientele prezente sub formă de nanomateriale fabricate trebuie specificate în mod clar în lista ingredientelor, denumirile acestora fiind urmate de cuvantul “nano” între paranteze”.
Asta pentru că: ”Nanomaterialele oferă oportunităţi tehnice şi comerciale, însă pot prezenta riscuri pentru mediu şi pot ridica probleme de securitate şi sănătate pentru oameni şi animale, de aceea consumatorii trebuie informaţi corespunzător”.
E-171, de pildă, este considerat cancerigen de Agenţia Internațională pentru Cercetare în Domeniul Cancerului. El se găseşte în zahăr, produse lactate, făină și produse de patiserie ce necesită o crustă albă și opacă. De asemenea, poate fi întâlnit și în cremă de hrean, sosuri, gumă de mestecat și înghețată. Poate fi găsit și în creme, medicamente, pastă de dinți și sirop.
E-551 se află pe lista E-urilor suspecte şi poate fi prezentă în brânza topită, condimente, ulei, unt sau margarină.
România cercetează impactul nanoalimentelor asupra oamenilor
”Este necesar să se urmărească şi să se asigure un control eficient al dezvoltărilor în diferite domenii de aplicaţie ale nanotehnologiilor. Ca o extensie a principiului echivalenţei, cu cât cresc oportunităţile cu atât cresc şi riscurile în utilizarea unor tehnologii. Nevoia de a face faţă competiţiei acerbe de pe piaţa mondializată, forţează companiile să reducă timpul de transfer de la cercetarea în laborator către produse comerciale şi de multe ori verificările şi testele în ceea ce priveşte impactul anumitor substanţe nanostructurate asupra organismului uman, pe termen mediu şi lung sunt tratate superficial. În cadrul Universităţii “Ovidius”, împreună cu colegii de la Facultatea de Medicina, am iniţiat o serie de cercetări în această direcţie dar fondurile necesare pentru aceste tipuri de cercetări sunt uriaşe şi necesită un efort concertat”, a amia spus profesorul constănţean.
Nanoroboții implantați în creier ne-ar putea transforma în semizei
Ray Kurzweil este un vizionar și inventator american evreu, pionier în domeniul recunoașterii caracterelor optice, al sintezei text-vorbire, al tehnologiei de recunoaștere a vocii și al keyboardurilor muzicale electronice. Bill Gates spune despre el că e unul dintre cei mai importanți experți în domeniul inteligenței artificiale.
Alții cred că acest drum ascendent al roboților inteligenți ne va face mai puțini umani, dar Kurzweil are o viziune aproape divergentă. Din punctul său de vedere, conectarea creierului uman la computere ne va face să dezvoltăm emoții și caracteristici complexe, de care momentan nu suntem capabili.
De asemenea, a prezis că în 2030, creierul uman va putea fi conectat la cloud, iar noi vom putea trimite mailuri și poze direct către alt creier și că vom putea avea back-up pentru gânduri și amintiri. Sună ca o fantezie SF, dar se pare că acest lucru chiar va fi posibil grație nanoroboților care vor înota în capilarele noastre cerebrale….
Un implant neuronal reprezinta orice dispozitiv introdus in interiorul materiei cenusii a creierului. In principiu, ceea ce exoscheletii fac pentru corp, implanturile fac pentru creier. Scopul celor mai multe dintre acestea este de a repara zonele deteriorate si de a restabili functia cognitiva. Altele, in schimb, sunt menite sa confere creierului o cale catre dispozitive externe. Implanturile s-au dovedit eficiente in tratarea bolii Parkinson si a distoniei, fiind utilizate si in tratarea durerilor cronice si a depresiei cu diferite niveluri de eficacitate.
Următoarea mare „revoluție” în știință ar putea veni din universul nanotehnologiei, care promite să schimbe total modul în care manevrăm obiectele din jur.
De la folosirea grafenului pentru a crea lentile de contact extrem de subțiri, pentru viziunea nocturnă, la folosirea algelor pentru a transporta medicamente folosite în chimioterapie către anumite părți ale corpului, nanotehnologia chiar sună bine. Un nou studiu publicat în Nano Letters ar putea reprezenta următorul mare salt: cercetătorii au arătat cum pot construi roboți foarte mici, care pot repara automat eventualele fisuri în circuitele electrice, dar speră că pot fi adaptați și pentru sistemele biologice.
Nanoroboții nu sunt, totuși, o invenție nouă. În 2012, un studiu a fost publicat pentru a demonstra cum segmentele de ADN folosite pentru a crea structuri 3D pot fi modificate astfel încât să își schimbe forma și să atace tumorile. Unele pot fi folosite precum celebrul Cal troian, dar adaptat pentru a ucide celulele canceroase din interior, potrivit IFL Science.
Totuși, pentru studiul curent, experții de la Universitatea din California, San Diego și Universitatea din Pittsburgh și-au concentrat eforturile pe abilitate nanoroboților de a repara, nu e de a distruge. Când ai o rană care sângerează, trombocitele sunt imediat avertizate și încep să „panseze” rana. Echipa s-a întrebat dacă ar putea face în așa fel încât un nanorobot să facă același lucru pentru circuitele electronice, așa că au programat câțiva pentru acest scop, folosind particule Janus. Particulele aveau aur pe o parte și platină pe cealaltă. Când erau îmbibate într-o soluție din peroxid de hidrogen, emisfera de platină elibera oxigen, suficient de puternic încât să miște particulele. Acestea erau de mii de ori mai mici decât un fir de păr uman.După ce au realizat un mix de particule Janus și peroxid de hidrogen, cercetătorii au setat un circuit electronic de bază, creat pentru a furniza energie unui LED cu baterie. Apoi, au „zgâriat” circuitul, astfel încât să nu mai poată alimenta LED-ul. În final, au introdus soluția cu particule Janus și au descoperit că, după doar 30 de minute, lumina mergea din nou.
Cercetătorii au putut, așadar, să prezică în mod corect că dacă partea din platină poate ghida nanoroboții prin soluție, emisfera de aur ar fi atrasă de eliberarea de energie produsă de fisura din circuit. Particulele au reacționat similar trombocitelor, unindu-se pentru a repara problema. Dacă experții adaptează acest concept sistemelor biologice, în curând rănile ne-ar putea fi vindecate cu ajutorul nanoroboților.
„Nanoroboții” din mâncare se numesc E-171 și E-551
Profesorul constănţean a explicat că nanotehnologiile permit manipularea materiei la scară nanometrică (zece la minis nouă metri). Aceste tehnologii disruptive pot produce efecte radicale în ceea ce priveşte proprietăţile materialelor, a eficienţei de conversie a energiei, a sistemelor de acumulare a energiei, ale tehnicilor de tratament medical, în regenerarea de organe, sau… noi tipuri de plante. Adică dai drumul roboţeilor, iar ei încep să transforme materia – ceva similar secvenţelor din filmele SF.
”Atunci când aceste tehnologii scapă controlului societăţii civile sau ale forurilor internaţionale competente, consecintele pot fi dramatice. Nanotehnologiile permit încapsularea de substanţe în nanoparticule care să fie eliberate în timp şi să permită creşterea eficienţei diferitelor efecte cum ar fi efectul antimicrobian şi în acest fel conservarea alimentelor pentru o perioadă mai lungă de timp. În 2008, pe piaţa din SUA erau înregistrate 67 de alimente şi băuturi comercializate şi care conţineau componente obţinute prin nanotehnologii. Probabil că în prezent, la nivel global sunt de ordinul sutelor. Multe ingrediente alimentare nanostructurate sunt licenţiate pe deja cunoscuta codificare cu E-uri şi se referă la micelii, lipozomi, coloranti, nanoparticule de TiO2 (E-171), SiO2 (E-551) ş.a.m.d. Pentru a recunoaşte aceste tipuri de alimente, este necesar să devenim mult mai precauţi când cumpărăm alimente procesate, să citim cu mare atenţie etichetele şi mai mult, să căutăm pe internet semnificaţiile diferitelor coduri”, ne-a explicat prof. Eden Mamut.
Pe 5 octombrie s-a dat premiul Nobel pentru Chimie 2016 pentru nanotehnologie, respectiv roboți microscopici. Profesorul Eden Mamut, unul dintre cei mai buni specialiști în acest domeniu din România, a explicat pentru Libertatea ce înseamă nanotehnologia, ce beneficii și ce pericole prezintă, în special în domeniul industriei alimentare.
Câştigătorii premiului Nobel, Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart şi Ben Feringa, au realizat, practic, un robot molecular care poate prinde şi poate conecta aminoacizii. În viitor, nanomaşinile vor avea aplicabilitate de la materialele inteligente la noi posibilităţi de administrare a medicamentelor în interiorul corpului uman. Acestea ar putea fi aplicate în mod direct pe celulele canceroase, de exemplu cu roboţii microscopici.
Alimentele trebuie să avertizeze pe etichete dacă au conţinut ”nano”
Regulamentului nr. 1169/2011 privind informarea consumatorilor asupra produsele alimentare impune ca: ”toate ingredientele prezente sub formă de nanomateriale fabricate trebuie specificate în mod clar în lista ingredientelor, denumirile acestora fiind urmate de cuvantul „nano” între paranteze”.
Asta pentru că: ”Nanomaterialele oferă oportunităţi tehnice şi comerciale, însă pot prezenta riscuri pentru mediu şi pot ridica probleme de securitate şi sănătate pentru oameni şi animale, de aceea consumatorii trebuie informaţi corespunzător”.
E-171, de pildă, este considerat cancerigen de Agenţia Internațională pentru Cercetare în Domeniul Cancerului. El se găseşte în zahăr, produse lactate, făină și produse de patiserie ce necesită o crustă albă și opacă. De asemenea, poate fi întâlnit și în cremă de hrean, sosuri, gumă de mestecat și înghețată. Poate fi găsit și în creme, medicamente, pastă de dinți și sirop.
E-551 se află pe lista E-urilor suspecte şi poate fi prezentă în brânza topită, condimente, ulei, unt sau margarină.
România cercetează impactul nanoalimentelor asupra oamenilor
”Este necesar să se urmărească şi să se asigure un control eficient al dezvoltărilor în diferite domenii de aplicaţie ale nanotehnologiilor. Ca o extensie a principiului echivalenţei, cu cât cresc oportunităţile cu atât cresc şi riscurile în utilizarea unor tehnologii. Nevoia de a face faţă competiţiei acerbe de pe piaţa mondializată, forţează companiile să reducă timpul de transfer de la cercetarea în laborator către produse comerciale şi de multe ori verificările şi testele în ceea ce priveşte impactul anumitor substanţe nanostructurate asupra organismului uman, pe termen mediu şi lung sunt tratate superficial. În cadrul Universităţii “Ovidius”, împreună cu colegii de la Facultatea de Medicina, am iniţiat o serie de cercetări în această direcţie dar fondurile necesare pentru aceste tipuri de cercetări sunt uriaşe şi necesită un efort concertat”, a amia spus profesorul constănţean.
http://www.libertatea.ro/stiri/stiri-interne/nanorobotii-din-mancare-1622015
Oamenii de știință creează roboți microscopici care vor putea să locuiască în corpurile noastre și să trateze boli. Sunt milioane de astfel de roboți pe această placă. Sunteți gata să-i vedeți ?
Iată cum arată un nanodisc. E atât de subțire încât, dacă pui 50.000 din astea una peste alta, grosimea tot va fi mai mică decât a unui fir de păr. Fiecare disc este format din straturi de aur și nichel, și conține o moleculă activă biologic.
Acuma, părerea mea: dacă acești nanoroboți sunt injectați în fluxul sanguin, și se presupune că treaba lor este să-i facă sănătoși pe oameni … Desigur, ei nu vor ști dacă acest vaccin nanotehnologic va funcționa. Dar așa va fi impresia pentru mulți, că vaccinul va da rezultate. Așa că mulți oameni îl vor accepta.
Coperta de la primul document zice: ”Estimările Departamentului TFN cu privire la implementarea Programului de ținere sub control a populației interne prin intermediul nanotehnologiei, faza a 4-a actualizată” (iunie 2013). Acest document este adresat exclusiv directorului adjunct al Diviziei ”Proiecte Avansate” din cadrul Centrului de Comandă al DARPA (o ramură a Pentagonului din SUA), din cadrul Ministerului Apărării.
https://www.incorectpolitic.com/nanobotii-si-5g-cal-troian-pentru-omenire/?fbclid=IwAR2GsA7hk6EZYnRZMkMPVz1A6xPu7Im3KR_R2m1T7rzQEbg8b4zLxcmru_8
ŢÂNŢARUL - Drona CARE TE SPIONEAZĂ
Ceea ce pare un ţânţar este, de fapt, o dronă controlabilă de la distanţă şi echipată cu cameră video şi microfon. „Insecta” are şi dotări alternative, adaptate scopului pentru care este folosită, respectiv prelevarea unei mostre de ADN, introducerea sub piele a unui micro-dispozitiv de urmărire RFID, sau injectarea unei picături letale.
Insecta-dronă este considerată una dintre cele mai notabile realizări în domeniul tehnologiilor de spionaj şi al noilor arme.
Este de menţionat că noua aplicaţie a intrat în producţia de serie odată cu adoptarea de către Administraţia SUA a unui nou plan de urmărire a teroriştilor, sub forma unei liste de localizare de ultimă generaţie, intitulată „matricea de eliminare”.
Această matrice conţine numele suspecţilor de terorism, sortate în funcţie de resursele folosite pentru a-i localiza, inclusiv acuzaţii clasificate şi operaţiuni clandestine. Potrivit unor oficiali americani, această bază de date este mai complexă decât listele cu asasinate, planificând „eliminarea” suspecţilor ce nu puteau fi ucişi cu ajutorul dronelor americane clasice.
Potrivit New York Times, „microdronele” reprezintă cea mai importantă inovaţie din domeniul militar realizată în ultimii ani.
Mulţi şi-au pus întrebarea dacă dronele-insecte vor fi folosite şi pentru „operaţiuni clandestine umede”, de lichidare a inamicilor neconvenţionali, în afara operaţiilor militare oficial asumate şi fără să se fi consumat un proces în justiţie, finalizat cu o sentinţă definitivă de condamnare la moarte.
