2022年11月30日
金纳米颗粒多年来一直是科学研究的主题, 尤其是它们在癌症治疗中的应用. 生物系和化学系的教师和学生联合起来,采用一种新颖的方法进行自己的研究,他们从柠檬草和绿茶等天然来源中创造了多用途纳米粒子,以测试它们对宫颈癌和黑色素瘤癌细胞的有效性.
“金纳米颗粒传统上是用市售的化合物合成的,” Pavithra Vivekanand,副教授 生物学. “使用天然资源的优势在于它们更环保,而且对所有细胞的毒性都更小. 我们在研究过程中发现,从绿色来源合成的金纳米颗粒比化学合成的纳米颗粒对癌细胞更有效.”
来制造金纳米颗粒, 22岁的生物学专业学生布鲁克·韦弗将柠檬草煮成一种提取物. 然后将萃取物与氯化金结合,形成“绿色”纳米颗粒. 制作提取物并不像听起来那么容易.
“我的前任和我用不同品牌的柠檬草进行了多次试验,并尝试了不同的程序,以确保提取物尽可能纯净,韦弗说. “如果玻璃器皿没有清洗干净,或者萃取物没有过滤, 纳米颗粒通常会变色.”
Swarna巴苏,香港大学教授 化学, 韦弗将宫颈癌和黑色素瘤癌细胞暴露在绿色纳米颗粒和传统纳米颗粒中48小时, 之后,韦弗发现绿色的合成纳米颗粒“在杀死癌细胞方面更有效”,”她说。.
在掌握了这个过程后的指导下下一步是确定细胞是如何死亡的——因为死亡的方式有好有坏, Vivekanand解释. 他们的研究确定癌细胞是通过细胞凋亡而死亡的, 这是细胞有序死亡的过程,也是维韦坎南德所希望的. 反之则称为坏死, 在这种情况下,垂死细胞的内容物会溢出并引起炎症.
“在传统的金纳米颗粒合成中使用的许多化学物质和添加剂可能对人体有毒. 这就是为什么找到使用天然成分制造这些纳米粒子的方法是很重要的,维韦卡南德说. “我们的研究发现,这些天然化合物比传统方法对癌细胞更有效,这非常令人兴奋,并强调了进行基础研究以获得可能用于开发新型癌症治疗方法的见解的重要性。.”
韦弗期待着将她的数据贡献给现有的科学知识体系.
“围绕这些绿色纳米颗粒的许多现有研究都集中在表征它们的大小上, 形状和光吸收. 很少有研究检查这些纳米颗粒对各种癌细胞系可能产生的细胞毒性作用,韦弗说. “我很高兴能向科学界发表我自己的发现,证实现有的研究.”
用蜂蜜抑制炎症
在实验室的其他地方, 生物医学科学 23岁的约翰·邓肯(John Duncan)少校进行了类似的研究,以确定从蜂蜜中合成的金纳米颗粒是否能有效改变免疫细胞对炎症的反应.
“已经确定,各种金纳米颗粒抑制巨噬细胞的促炎反应, 可以对抗细菌, 这可以由细菌脂多糖引发, 细菌细胞的结构成分是什么,邓肯说. 因为蜂蜜具有抗炎和抗氧化的特性, 我们想用蜂蜜合成的金纳米颗粒来测试它们对lps激活的巨噬细胞的影响.”
除了测试从当地杂货店购买的商业生产的蜂蜜, 邓肯还使用了从萨斯奎汉娜自己的蜂箱中收集的蜂蜜 环境教育与研究中心 ——秋天采深色的蜂蜜,春天采浅色的蜂蜜.
初步结果表明,蜂蜜合成的金纳米颗粒可以抑制细胞的炎症反应.
“有趣的是, 这种反应似乎是针对白细胞介素-6的, 一种帮助调节免疫反应的蛋白质,邓肯说. “我们的初步发现非常令人鼓舞. 鉴于高水平的促炎蛋白与许多慢性炎症性疾病有关, 找到一种相对新颖的方法来抑制这些蛋白质可能具有治疗意义.”
去年12月从威尼斯正版官方网站毕业后,韦弗计划将来上牙科学校. 邓肯正在申请生物医学科学和综合生命科学的博士课程.