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利用奈米複合物讓幹細胞分化現形

公告類型: 奈米新知
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美國和中國科學家最近共同研發出一種新的傳訊核糖核酸(messenger ribonucleic acid, mRNA)即時成像技術,藉由追蹤mRNA在神經幹細胞分化中的表現來瞭解神經生成,並進一步應用在篩選治療神經退化疾病和腦部創傷的藥物。

mRNA是幫助細胞核內遺傳訊息傳遞到細胞質核醣體(ribosomes)上的一種RNA,它是透過轉錄(transcription)DNA模版合成,並做為製造蛋白質的模版。mRNA的生成一旦中斷,就會產生很多病理上變異,例如胚胎發育終止及細胞死亡。

發展mRNA即時成像技術相當困難,之前的嘗試都以失敗收場。最近,由Shawn Chen領導的國家衛生研究院(NIH)及西安電子科技大學(Xidian University)研究團隊設計出一種含有多重mRNA成像探針的奈米複合物,可以用來蒐集各種mRNA序列的空間和時間訊息。

研究成員之一的Zhe Wang說明,奈米複合物的核心是金奈米微粒,為使其功能化,核外包覆一層以穩定的二硫酚(dithiol)修飾的DNA寡核酸,寡核酸雜交具有回訊功能的螢光基團(fluorophore)加帽序列。連接回訊序列的螢光基團在接上金奈米微粒時不會發出螢光,但接上mRNA時就會活化發光,原因是mRNA比回訊序列對DNA雜交序列的親合度高。這種新技術不需其它人工物就能即時成像mRNA,奈米複合物在細胞質液中也很穩定,不會被內核酸酶(endonuclease)分解,更能快速的偵測mRNA

運用奈米複合物搭配電腦程式及成像軟體,研究人員觀察到mRNA在神經幹細胞分化過程中的表現。這種分化過程對神經系統的發展和成熟十分重要,因此,新技術可以做為治療神經退化性疾病(帕金森氏症、阿茲海默症和腦部創傷等)的化學藥物篩選平台

該團隊正在改良奈米複合物平台以研究小干擾核醣核酸(small interfering RNA, siRNA)或微小核醣核酸(miRNA)調控神經幹細胞分化的情形,以及相對應mRNA表現的成像。該團隊將嘗試優化此系統並應用於各種細胞上,最終希望能創造出一款多功能的奈米複合物,以進行宿主的基礎生物研究和再生醫學的藥物篩選。詳見近期ACS Nano | DOI: 10.1021/nn505047n


原始網站:https://nano.nchc.org.tw/index.php?apps=news&mod=welcome&action=show&gid=1010
譯者/譯者服務單位:賽逸昕/奈米科學網特約譯者   責任編輯:蔡雅芝
發布日期: 2015/02/05
發布人員: 王芊樺