ルシフェラーゼとルシフェリンは,細胞内バイオカタリシスのためのメソポラスシリカナノ粒子材料を共動的に固定します

科学分野:

• バイオメディカルエンジニアリング
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• メソポラスシリカナノ粒子 (MSN) は,医薬品の投与に広く使用されています.
• ゴールドナノ粒子 (AuNP) は,ユニークな光学および触媒特性を有しています.
• 酵素と基板の細胞内伝達には,放出と生物活性を注意深く制御する必要があります.

研究 の 目的:

• 酵素と基質の細胞内配送のための新しいAuNP-capped MSN (Au-MSN) プラットフォームを開発する.
• 細胞に基質 (ルシフェリン) の制御された放出と酵素 (ルシフェラーゼ) の共同放出を実証する.
• このプラットフォームが細胞内制御カタリシスおよび腫瘍イメージングにおける可能性を評価する.

主な方法:

• AuNPで覆われたMSNの製造.
• MSNの毛穴内のルシフェリンの封じ込めと,ルシフェラーゼによる表面機能化.
• ディスルファイドを減少させる抗酸化物質によって誘発されたインビトロ放出研究.
• ヘラ細胞での細胞吸収の研究.
• 酵素活性とATP依存性を評価するために,ルミノメーターを用いた光測定.

主要な成果:

• Au-MSNは,ヘル細胞にルシフェリンとルシフェラーゼを成功裏に配送しました.
• ルシフェリンの放出はジスルファイドを減少させる条件によって引き起こされ,制御された放出を示しています.
• 配送されたルシフェラーゼは生物活性を維持し,ルシフェリン酸化を触媒化し,発光を生成しました.
• 生物発光の強度は,細胞内ATPレベルと相関しています.

結論:

• Au-MSNプラットフォームは,バイオアクティビティを保ちながら,酵素と基板の効果的な細胞内コード配信を可能にします.
• このプラットフォームは,抗酸化物質のような細胞内刺激に反応する調節可能な放出運動を提案しています.
• ATPとグルタチオンに依存する生物発光能力は,細胞内制御カタリシスと腫瘍イメージングアプリケーションの可能性を秘めています.