Kichitaro Nakajima, estudiante graduado de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Ingeniería, Hirotsugu Ogi, Profesor Asociado de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Ingeniería, y Yuji Goto, Profesor del Instituto de Investigación de Proteínas de la Universidad de Osaka lograron aumentar la constante de velocidad para unreacción en la que las proteínas que causan la enfermedad de Alzheimer EA se convierten en sustancias tóxicas hasta 1000 veces utilizando la frecuencia óptima de irradiación ultrasónica.
Cuando una onda ultrasónica se irradia en solución con proteínas, las burbujas de cavitación a menudo crecen y colapsan repetidamente. Este grupo encontró que estas burbujas acumulan proteínas inofensivas en la solución, generando sustancias tóxicas cada vez que colapsan, convirtiéndose en agregados. Este grupo también encontró que estoEl fenómeno se hizo prominente a la frecuencia de aproximadamente 30 kHz.
Se cree que los péptidos amiloides-β forman agregados neurotóxicos en el cerebro, desarrollando EA. Al desarrollar fármacos, es importante identificar y crear agregados tóxicos y explorar candidatos a fármacos dirigidos a ellos, pero la formación de agregados Aβ a menudo lleva mucho tiempo.Por lo tanto, se ha buscado mucho la tecnología para acelerar la reacción de agregación en concentraciones bajas.
Acelerar la reacción de agregación del amiloide-β también es importante para dar un diagnóstico. Para la detección temprana de la EA, es eficaz evaluar la capacidad de agregación del amiloide-β. Individuos que tienen un ambiente interno en el que el amiloide-β tiende a agregarsetienen un alto riesgo de desarrollar EA. Sin embargo, es difícil agregar amiloide-β en el cuerpo, por lo que se requiere tecnología para acelerar la reacción de agregación.
En los últimos años, se descubrió que la irradiación ultrasónica aumenta la reacción de agregación de varias proteínas. Utilizando su propio dispositivo de irradiación ultrasónica, este grupo exploró las condiciones para mejorar la agregación de amiloide-β cambiando la presión acústica y la frecuencia en la solución de forma independiente y precisa.
Como resultado, este grupo logró aumentar la velocidad de reacción constante a 1000 veces optimizando la presión acústica a una frecuencia de 30 kHz.
Además, este grupo descubrió que este fenómeno de aceleración fue provocado por burbujas de cavitación que se generan y colapsan junto con el ciclo de ondas ultrasónicas y lograron reproducir teóricamente este fenómeno.
El logro de este grupo se puede aplicar a las técnicas para el diagnóstico temprano de la EA y demuestra las condiciones para reducir varios riesgos asociados con el diagnóstico y el tratamiento con ondas ultrasónicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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