In natura, i virus usano nanogabbie per proteggere il loro genoma. Alcuni di questi virus possono essere disassemblati in unità proteiche per rimuovere il loro genoma. Queste unità proteiche possono quindi essere riassemblate in nanogabbie da altri modelli, le cosiddette particelle virus-simili. Per il suo dottorato tesi, Il candidato dell'Università di Twente, Shuqin Cao, ha lavorato su un nuovo modello per queste particelle simili a virus per utilizzarle in diverse applicazioni biomediche.

Cao ha lavorato sul virus motico clorotico dei fagioli dall'occhio (CCMV). CCMV è, come suggerisce il nome, un virus vegetale, che è molto facile da produrre, non è dannoso per l'uomo ed è stato utilizzato per la somministrazione di farmaci e geni. Normalmente CCMV è sferico e grazie alla sua struttura naturale, la nanogabbia presenta limitazioni per l'incapsulamento di carichi funzionali non sferici.

Rivestimento nanodiamanti

Cao è stato in grado di rivestire diversi inorganici, materiali non sferici come i nanodiamanti fluorescenti (fND), con le proteine ​​della nanogabbia CCMV. Questi diamanti estremamente piccoli emettono luce quando vengono colpiti da luce gialla, rendendo possibile il loro tracciamento. "Rivestendo gli fND con proteine ​​di CCMV, le cellule sono state in grado di assorbire gli fND, che è unico, " dice Cao. Il rivestimento delle proteine ​​agisce come una barriera che protegge il carico dal suo ambiente ma protegge anche l'ambiente dal carico.

Nel suo dottorato di ricerca tesi, Cao descrive altri due esempi di carico con applicazioni biomediche che è stata in grado di rivestire con la proteina di CCMV. Per esempio, nanotubi d'oro e nanotubi di carbonio. "Le nanotubi d'oro possono essere utilizzate per il bioimaging, proprio come gli fND ma anche per altre applicazioni come la distruzione di cellule (cancro) indesiderate, " dice Cao. Il calore che i nanotubi d'oro creano quando vengono colpiti dalla luce verde può causare un'intensa morte cellulare. Invece di usare un rivestimento che è anche tossico per il resto del corpo, Le proteine ​​CCMV possono essere utilizzate come alternativa sicura.

Altre forme

Secondo Cao, questo principio di rivestimento del carico con proteine ​​potrebbe essere esteso ad altri tipi di nanogabbie. Ci sono ancora alcune sfide da superare, come la stabilità delle proteine ​​utilizzate. Tuttavia, le nanogabbie proteiche hanno un grande potenziale come elementi costitutivi per creare materiali più funzionali.