پژوهشگران دانشگاه UCLA روش تزریق بین سلولی جدیدی ابداع کرده‌اند که در آن نانوکپسول‌هایی استفاده می‌شود که هسته‌ای شامل یک پروتئین منفرد و پوسته‌ی پلیمری نازکی دارند.
سیستم تزریق هوشمند نانوکپسول‌ها در پروتئین‌درمانی
پژوهشگران دانشگاه UCLA روش تزریق بین سلولی جدیدی ابداع کرده‌اند که در آن نانوکپسول‌هایی استفاده می‌شود که هسته‌ای شامل یک پروتئین منفرد و پوسته‌ی پلیمری نازکی دارند. پوسته‌ی این نانوکپسول‌ها می‌تواند طوری طراحی شود که بر اساس محیط داخل سلول تخریب شده یا بصورت پایدار باقی بماند. این یافته‌ها منجر به پیشرفت مهمی در پروتئین‌درمانی- تزریق مستقیم پروتئین‌های سالم به درون سلول‌های انسان به منظور جایگزینی پروتئین‌های خراب- خواهند شد.
شمایی از این نانوکپسول شامل یک پروتئین در هسته و یک پوسته‌ی پلیمری.
یو‌فنگ لو، یکی از این محققان، می‌گوید: برای پروتئین‌ها بطور کلی بسیار مشکل است که از غشای سلولی عبور نمایند. آنزیم پروتئاز (protease)) بطور معمول آنها را تجزیه می‌کند. ما با استفاده از این فناوری جدید توانستیم پروتئین‌ها را پایدار کرده و عبور آنها از درون غشای سلولی را بسیار آسان نمائیم.
نانوکپسول‌ها ظرف‌هایی بسیار کوچک هستند که از یک هسته روغنی یا آبی- در این حالت یک پروتئین منفرد- که توسط غشای پلیمری تراوای نازک با ضخامتی از چند تا ده نانومتر احاطه شده‌است؛ تشکیل شده‌اند. غشاءهای این نانوکپسول‌های جدید، می‌توانند بسته به اندازه زیرلایههای مولکولی که باید با پروتئین جاسازی‌شده درون‌شان برهم‌کنش داشته‌باشند، تخریب‌شده و یا سالم باقی بمانند.
نانوکپسول‌های تخریبناپذیر، پایدارتر بوده و زیرلایههای مولکولی کوچک می‌توانند به سهولت به پروتئین داخلی نفوذ نمایند. در ضمن کپسول‌های با پوسته تخریبناپذیر، محموله خود را نسبت به حمله پروتئاز حفاظت‌کرده و پروتئین را در مقابل سایر فاکتورها مانند تغییر دما و pH پایدار می‌کنند.
زمانی‌که نانوکپسول پروتئینی در درون سلول قرار گرفت، در ابتدا داخل اندوزوم می‌ماند. اندوزوم‌‌ها عموماً سطح pH پایین‌تری نسبت به محیط بیرون سلول دارند. pH پایین، موجب آغاز تخریب در لایه پلیمری شده و در نتیجه محموله پروتئینی در درون سلول آزاد می‌گردد.
با این روش می‌توان پروتئین‌های چندگانه را با بازدهی و فعالیت زیاد و با سمیت کم به درون سلول‌ها تزریق نمود و در نتیجه کاربردهای بالقوه‌ای در پروتئین‌درمانی، واکسن‌ها، تصویربرداری سلولی، بررسی تومورها، درمان‌های سرطان حتی وسایل آرایشی برای این تکنیک وجود دارد.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Nanotechnologyمنتشر شده‌است.
