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Applicazioni di Nanogel in biomedicina

Nanogels consiste di singoli o tipi multipli di nanoparticelle che sono circondate tramite una rete idrofila unita con legami atomici incrociati del polimero. L'applicazione primaria dei nanogels nella medicina è come portafili del carico utile o come vettore per le droghe, agenti diagnostici, o altre piccole molecole o biomolecole.

Rete del polimero - unGalleria di Photobank | Shutterstock

Come caricare un nanogel

Più di 30% della massa dei nanogels può comporrsi del carico utile, consistere di piccola molecola droga o contrassegni, o biomolecole quali le proteine. Sono elettrostatico diretto sul posto tenuto, van der Waals, interazioni idrofobe o legame covalente con le nanoparticelle o la rete del polimero. Ulteriormente, mirare ai leganti può essere incorporata nella superficie del nanogel, tenendo conto la consegna d'ottimizzazione attiva ad un organo, ad un tessuto, o ad un tipo specifico delle cellule.

Che cosa sono le applicazioni di Nanogels?

Portafili della droga

Nanogels che usa la sensibilità di pH per rilasciare l'insulina in un modo regolamentato è stato usato per trattare il diabete. Una volta rilegati a glucosio, i nanogels functionalized aminophenylbornic dell'acido (PBA) spostano il loro equilibrio di ionizzazione, così aumentando la densità di carica anionica del gel, che provoca il gonfiamento. L'insulina è rilasciata una volta che il gel è gonfiato ed il gel si restringe una volta che i livelli del glucosio ritornano al normale.

Nanogels che può rilasciare antibiotici a richiesta egualmente è stato prodotto. Questi nanogels stratificati il triplo contengono ad un livello lipasi sensibile idrofobo fra un nucleo unito con legami atomici incrociati del polyphosphoester e uno shell del polietilene glicole. Gli antibiotici sono protetti dentro la memoria del polyphosphoester e rilasciato soltanto in presenza di lipasi o di lipasi che secerne i batteri.

Percezione del glucosio

Il glucosio che percepisce i nanogels egualmente è stato sviluppato, consistente delle nanoparticelle d'argento circondati da PBA. In questo caso, il gonfiore del gel altera il suo indice di rifrazione, pregiudicante le proprietà fluorescenti delle nanoparticelle d'argento, che possono essere riflesse per determinare altamente esattamente il glucosio di sangue, con una risoluzione di 0.1mM, in una frazione di secondo.

Rappresentazione e sistemi diagnostici

Le nanoparticelle dell'ossido e dell'oro di ferro fanno il contrasto eccellente o gli agenti fluorescenti per le applicazioni quali la rappresentazione dei raggi x, la tomografia computerizzata (CT) e lo scansione (MRI) di imaging a risonanza magnetica, fra molti altri.

Il raggruppamento delle queste particelle dall'incorporazione in un gel intensifica la sensibilità e la stabilità di tali particelle. Le piccoli sonde della molecola ed agenti di contrasto possono anche essere incorporati nella matrice del gel, migliorante il loro tempo di conservazione e concentrazione localizzata sopra le molecole libere da solo.

La capacità di integrare parecchi agenti e tecniche della rappresentazione in una singola piattaforma tiene conto informazioni precise essere riunita. Per esempio, gli agenti ottici della rappresentazione possono combinarsi con le nanoparticelle dell'ossido di ferro, che sono magnetiche e così sono agenti eccellenti di contrasto di MRI. Questa combinazione tiene conto la chiara messa in evidenza ricevitore-mediata delle aree all'interno dell'organismo, combinata con il linguaggio figurato ad alta definizione fornito da MRI.

Che limitazioni impediscono l'applicazione clinica dei nanogels?

Così piccolo come 5-10% di una dose iniettata di nanogel è stato indicato per raggiungere il sito dell'obiettivo, con la vasta maggioranza espelsa tramite i reni ed il fegato. Tuttavia, la tariffa di escrezione dipende altamente dalla dimensione, dalla forma e dalla chimica della superficie del nanogel e delle sue nanoparticelle costituenti ed i metodi per migliorare il tempo di conservazione al sito dell'obiettivo sono in via di sviluppo.

L'identificazione dei leganti overexpressed adatti dell'obiettivo sull'esterno delle cellule tumorali è una limitazione supplementare dell'uso ottimale potenziale dei nanogels, poichè tali leganti sono espressi similmente sulla superficie delle celle in buona salute in tutto l'organismo.

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Last Updated: Jan 4, 2019

Michael Greenwood

Written by

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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