PhD defence C.J. (Ceri) Richards

Shining a light on nanoparticle-cell interactions

Quantitative investigations at the single particle level

Inzicht in interacties tussen nanodeeltjes en cellen

Nanodeeltjes worden gebruikt in medische toepassingen voor het vervoeren van geneesmiddelen of vaccins door het menselijk lichaam. Het gebruik van nanodeeltjes om middelen te vervoeren kan veel voordelen hebben waaronder het verhinderen van degradatie van geneesmiddelen en het gericht afleveren aan bepaalde celtypen. Het is ook mogelijk om aspecten van het ontwerp van het nanodeeltje aan te passen, zoals de grootte, vorm en het materiaal. Er is echter weinig kennis over de invloed van deze ontwerpkeuzes op de effectiviteit van het nanodeeltje als drager voor medicijnafgifte.

In dit proefschrift zoomt Ceri Richards in op de interacties tussen individuele nanodeeltjes en het celmembraan door middel van fluorescente microscopie technieken. Richards toont aan dat biofysische technieken gebruikt kunnen worden om delen van het complexe landschap van nanodeel interacties bloot te leggen.

Ceri Richards: ‘We hebben de deeltjesbeweging en tijdschalen voor processen zoals adsorptie, desorptie en internalisatie onderzocht. We ontdekten dat de adsorptie- en desorptietijd van het deeltje op het membraan grotendeels onafhankelijk was van de grootte van het deeltje, maar het aantal adsorpties en beweging op model membranen was wel afhankelijk van grootte. Deze processen lijken bepaald te worden door een complex mengsel van electrostatica, andere interactie krachten en transport fenomenen. We hebben ook een hoog volume methode gedemonstreerd voor het tellen van het aantal deeltjes dat geassocieerd wordt met een cel. Een van de interessantste uitkomsten van dit werk was dat nanodeeltjes de cellen veel sneller binnentraden dan verwacht en wij opperen dat dit deels voortvloeit uit snelle desorptie dynamiek.’