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Applications de Nanogel en biomédecine

Nanogels se composent des types uniques ou multiples de nanoparticles qui sont entourés par un réseau hydrophile réticulé de polymère. La première application des nanogels en médicament est comme transporteur de charge utile ou comme véhicule de distribution pour des médicaments, les agents diagnostiques, ou d'autres petites molécules ou biomolécules.

Réseau de polymère - une illustration par la rampe de PhotobankRampe de Photobank | Shutterstock

Comment charger un nanogel

Plus de 30% de la masse des nanogels peut se composer de la charge utile, se composer de la petite molécule dope ou des marques, ou des biomolécules tels que des protéines. Elles sont électrostatiques traversant en place jugé, van der Waals, interactions hydrophobes ou adhérence covalente avec les nanoparticles ou le réseau de polymère. Supplémentaire, la désignation d'objectifs des ligands peut être comportée à la surface du nanogel, tenant compte de la distribution de désignation d'objectifs active à un organe, à un tissu, ou à un type spécifique de cellules.

Quelles sont les applications de Nanogels ?

Transporteurs de médicament

Nanogels qui emploient la sensibilité de pH pour relâcher l'insuline d'une façon réglée ont été employés pour préparer le diabète. Si attachés au glucose, les nanogels functionalized aminophenylbornic de l'acide (PBA) changent de vitesse leur équilibre d'ionisation, de ce fait augmentant la densité de charge anionique du gel, qui a comme conséquence le gonflement. L'insuline est relâchée une fois que le gel est gonflé, et le gel rétrécit une fois que les taux de glucose reviennent à la normale.

Nanogels qui peuvent relâcher des antibiotiques sur demande ont été également produits. Ces nanogels posés par triple contiennent une couche lipase-sensible hydrophobe entre un faisceau réticulé de polyphosphoester et une shell de polyéthylène glycol. Les antibiotiques sont protégés à l'intérieur du faisceau de polyphosphoester, et seulement relâchés en présence de la lipase ou de la lipase sécrétant des bactéries.

Détection du glucose

Le glucose détectant des nanogels ont été également développés, se composant des nanoparticles argentés entourés par PBA. Dans ce cas, le gonflement du gel modifie son indice de réfraction, affectant les propriétés fluorescentes des nanoparticles argentés, qui peuvent être surveillés afin de déterminer le glucose sanguin hautement exactement, avec une définition de 0.1mM, dans une fraction de seconde.

Représentation et diagnose

Les nanoparticles d'oxyde et d'or de fer effectuent l'excellent contraste ou les agents fluorescents pour des applications telles que la représentation de rayon X, la tomodensitométrie (CT) et la lecture (MRI) d'imagerie par résonance magnétique, parmi on d'autres.

Le groupement de ces particules par constitution dans un gel intensifie la sensibilité et la stabilité de telles particules. Des sondes de petite molécule et les agents de contraste peuvent également être comportés à la modification de gel, améliorant leur temps d'assemblage et concentration localisée au-dessus seules des molécules libres.

La capacité d'intégrer plusieurs agents et techniques de représentation dans une plate-forme unique tient compte pour que l'information précise soit recueillie. Par exemple, des agents optiques de représentation peuvent être combinés avec les nanoparticles d'oxyde de fer, qui sont magnétiques et sont ainsi d'excellents agents de contraste d'IRM. Cette combinaison tient compte de mettre en valeur récepteur-assisté clair des endroits dans le fuselage, combiné avec les images à haute résolution fournies par IRM.

Quelles limitations évitent l'application clinique des nanogels ?

Aussi peu que 5-10% d'une dose injectée de nanogel a été montré pour atteindre le site d'objectif, avec l'immense majorité excrétée par les reins et le foie. Cependant, le régime de l'excrétion dépend hautement de la taille, de la forme et de la chimie de surface du nanogel et de ses nanoparticles constitutifs, et les méthodes pour améliorer le temps d'assemblage au site d'objectif sont à l'étude.

L'identification des ligands overexpressed adaptés d'objectif sur l'extérieur des cellules cancéreuses est une limitation complémentaire sur l'utilisation optimale potentielle des nanogels, car de tels ligands sont assimilé exprimés sur la surface des cellules saines dans tout le fuselage.

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Last Updated: Jan 4, 2019

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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