(PhysOrg.com):el nuevo microchip del tamaño de un sello permite una producción más rápida de nanovehículos altamente eficientes para la entrega de genes.

La terapia genética promete curar una variedad de enfermedades, incluido el cáncer, y las nanopartículas han sido reconocidas como vehículos prometedores para la entrega eficaz y segura de genes en tipos específicos de células o tejidos. Esto puede proporcionar una estrategia alternativa de manipulación y / o terapia de genes a los enfoques convencionales que utilizan virus.

Sin embargo, el proceso existente disponible para producir y examinar nanopartículas para este propósito es limitado debido al uso de enfoques sintéticos convencionales que son engorrosos y requieren mucho tiempo. Adicionalmente, Los enfoques convencionales con frecuencia no son suficientes para generar resultados productivos que satisfagan la compleja necesidad en biología. en este caso, rendimiento óptimo de entrega de genes.

En un esfuerzo por superar este problema, Los investigadores de UCLA del California NanoSystems Institute y el Crump Institute for Molecular Imaging han establecido una forma más rápida de producir nanovehículos altamente eficientes para la entrega de genes. El equipo de investigación desarrolló un enfoque sintético supramolecular para producir una biblioteca de nanopartículas para la entrega de genes simplemente mezclando varios bloques de construcción moleculares y cargas útiles de ADN (sin el uso de síntesis complicada / de múltiples pasos). Para agilizar el proceso, un microrreactor digital de doble núcleo (DCM), o microchip, fue diseñado y fabricado para producir y examinar la biblioteca de virus artificiales en busca de un rendimiento óptimo de entrega de genes.

En un artículo que aparece en la portada de la edición de octubre de ACS Nano, el equipo de investigación describe sus resultados, que representan una demostración de prueba de concepto para establecer el nuevo método para realizar bioensayos que normalmente se realizan para medir los efectos de una sustancia en un organismo vivo y son esenciales en el desarrollo de nuevos fármacos.

“Prevemos que nuestro nuevo enfoque se puede adoptar para generar vehículos basados ​​en nanopartículas para entregar una variedad de cargas, incluyendo diferentes genes, ARNip, proteínas, drogas así como cualquier combinación de estos elementos, ”Dijo el profesor Hsian-Rong Tseng, profesor asociado de farmacología molecular y médica y miembro de CNSI y Crump.

“A diferencia de los métodos convencionales basados ​​en operaciones manuales, el microchip UCLA está diseñado específicamente para evitar errores humanos, acelerar los procedimientos de manipulación, mejorar la reproducibilidad y lograr un uso económico de las muestras, "Dijo el Dr. Hao Wang, investigador asociado del laboratorio de investigación del Dr. Tseng y autor principal de este artículo. "Permite la formulación automatizada de una biblioteca a gran escala que consta de hasta 648 nanopartículas diferentes que contienen ADN en 2,5 horas".

Durante los últimos seis años, El grupo de investigación de Tseng ha sido pionero en la exploración de microfluidos digitales para reacciones químicas secuenciales y paralelas. Los microflúdicos digitales son una tecnología alternativa para los sistemas de laboratorio en un chip basada en la micromanipulación de gotas aisladas.

El equipo de investigación está explorando actualmente el uso de estos nanovehículos altamente eficientes para la entrega de genes que facilitan la reprogramación de células humanas con el fin de generar células madre pluripotentes inducidas (iPSC) que son cruciales en el campo de la medicina regenerativa.

Dirigido por el profesor Tseng, el equipo de UCLA colaboró ​​con investigadores del Centro de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Textil de Wuhan, China y el Centro de Salud de la Universidad de Texas en Houston, Texas. La investigación fue apoyada por NIH-NCI NanoSystems Biology Cancer Center y el Instituto de Medicina Regenerativa de California.