Une équipe de l'UNL a dévoilé un véhicule extrêmement compact mais entièrement chargé, capable de braver les conditions et de naviguer sur des terrains que ses prédécesseurs ne pouvaient pas.

Il présente une structure protéinée avec une finition à l'acide citrique. C'est la taille d'un bogue typique - viral, pas Volkswagen. Et cela pourrait bien aider à lutter contre le cancer.

L'équipe a récemment publié une étude détaillant les performances d'une nanoparticule personnalisée à base de zéine, une protéine à base de maïs dont les propriétés biologiques en font un véhicule attrayant pour l'administration de médicaments thérapeutiques dans tout le corps.

Malgré leurs avantages, cependant, la zéine et d'autres protéines s'érodent généralement lorsqu'elles traversent la rate et le foie en route vers leurs destinations.

En réponse, les chercheurs de l'UNL ont chimiquement "réticulé" leurs nanoparticules de zéine avec de l'acide citrique avant de les charger avec le médicament anticancéreux 5-FU et de les injecter à des souris.

Les auteurs ont découvert que l'acide citrique empêchait la rate et le foie de rompre les liaisons moléculaires de la zéine avant qu'elle n'atteigne le rein, une cible commune pour des médicaments tels que le 5-FU. Par conséquent, les nanoparticules réticulées ont délivré des doses plus importantes de 5-FU au rein que celles sans tampon d'acide citrique.

L'acide citrique a également donné aux nanoparticules une charge électrique négative plus importante, augmentant leur répulsion mutuelle et réduisant l'accumulation qui accélère leur rupture.

Le co-auteur Yiqi Yang a déclaré que les résultats pourraient s'avérer utiles aux médecins à la recherche de moyens plus efficaces de traiter le cancer et les maladies intrusives similaires.

"Ce que nous faisons, c'est faire savoir aux médecins que nous pourrions avoir un meilleur candidat (pour l'administration de médicaments) que ce qu'ils ont actuellement, " dit Yang, Charles Bessey Professeur d'ingénierie des systèmes biologiques et des textiles, merchandising et design de mode. "Ce n'est que le début, et cela peut conduire à d'autres études et opportunités de collaboration."

Le processus de réticulation pourrait également être calibré pour cibler des organes spécifiques dans le corps, Yang a dit, en augmentant ou en diminuant les niveaux d'acide citrique introduits dans les nanoparticules.

« Parfois, vous voulez que la nanoparticule se dissipe rapidement ; d'autres fois, vous voulez qu'il se dissipe lentement, " dit-il. " Parce que nous voulions qu'il atteigne le rein, nous avons dû le réticuler davantage pour lui permettre de traverser la rate et le foie sans qu'il soit anéanti. »

Bien que les chercheurs aient testé de nombreux produits chimiques comme agents de réticulation, la majorité ont tamponné les nanoparticules de manière moins efficace, dégradé plus rapidement ou produit des substances cancérigènes toxiques que l'acide citrique ne fait pas, selon Yang.

Yang a noté que la coquille de zéine des nanoparticules offre également de nombreux avantages inhérents, y compris la capacité de porter des charges positives et négatives qui peuvent attirer des drogues de charge opposée.

La source de cette protéine - et la toile de fond de ses recherches - a encore inspiré l'intérêt de Yang pour le zein, il a dit.

"Nous sommes au milieu de beaucoup de maïs, nous aimerions donc ajouter de la valeur à ces produits, " a déclaré Yang. "Lorsque nous utilisons du maïs pour des applications industrielles, le grain distillé qui reste est un co-produit riche en zéine.

"Avec un peu de chance, un jour, nos agriculteurs peuvent dire, 'Voir! Ce n'est pas seulement pour la nourriture et le carburant. C'est aussi un outil pour aider à traiter le cancer.'"

Les co-auteurs de Yang comprenaient Helan Xu, professeur assistant de recherche en textile, merchandising et design de mode; Lan Xu, responsable de laboratoire en agronomie et horticulture; et Li Shen, un ancien chercheur postdoctoral de l'UNL maintenant à l'Université Donghua à Shanghai.

L'étude de l'équipe est parue dans l'édition de février de la revue Microdispositifs biomédicaux.