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Usos de Nanostar en biomedecina

Nanostars es una forma del nanoparticle anisotrópico, asteroide, de 1-100 nanómetro en diámetro. Poseen una base esférica con los brazos múltiples del largo, de la anchura y de la agudeza ajustables.

Kateryna Kon - nanoparticlesHaber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

Nanostars se puede hacer de los diversos metales, incluyendo el oro, la plata, el platino y el paladio, entre otros. Nanostars se puede también crecer de una mezcla de éstos y de otros materiales tales como óxido o sílice de hierro.

La reactividad de los nanoparticles que se utilizan en catálisis, tal como platino, puede ser perfeccionada mediante dar forma en una estrella para aumentar la índice del superficie-a-volumen y la reactividad de la partícula.

Nanostars creó de los materiales plasmonic tales como presente del oro o de la plata los usos más interesantes en biología, como la resonancia superficial del plasmón de un nanoparticle se puede ajustar en la ventana de la diapositiva del tejido del tejido biológico. Esto ofrece usos como agentes diagnósticos y terapéuticos.

Como con otros nanoparticles, los nanostars se pueden recubrir con una variedad de ligands con el objetivo de ofrecer la protección contra la acumulación de la proteína en una fijación biológica, ofreciendo la capacidad de acumular selectivamente en un tejido determinado o la célula usando el alcance de biomoléculas tales como anticuerpos, o como vehículos de lanzamiento de la droga.

Agentes diagnósticos

El uso de los nanostars del oro como herramientas diagnósticas en técnicas diversas tales como tomografía fotoacústica, alisa espectroscopia aumentada de Raman, proyección de imagen de resonancia magnética, tomografía por emisión de positrones, y la tomografía de computador de la radiografía se está investigando actualmente.

El campo electromagnético localmente aumentado en los extremos de los nanostars del oro amplifica Raman que dispersa en la región, ofreciendo un método sensible de análisis químico que se pueda utilizar para descubrir la presencia de moléculas determinadas in vivo o in vitro.

La proyección de imagen fotoacústica utiliza pulsos inionizantes del laser para calentar suavemente el tejido biológico que entonces thermoelastically se despliega. Estas pequeñas extensiones son perceptibles como ondas ultrasónicas que se puedan utilizar para construir una imagen tridimensional hasta de algunos centímetros profundos de la piel.

Los nanostars del oro hacen los agentes excelentes del contraste para esta técnica, como el laser funcionando se pueden ajustar para igualar la frecuencia superficial de la resonancia del plasmón del nanoparticle, asegurando la amortiguación y así la calefacción máximas de la partícula.

Puesto que la longitud de onda de la resonancia superficial del plasmón está en la ventana de la diapositiva del tejido, el laser puede influenciar los nanostars del oro más profundos dentro de la carrocería. El sistema linfático entero de ratones se ha correlacionado de esta manera.

Combinar el oro con otros materiales para crear nanostars permite el aumento de otros usos. Los nanoparticles del óxido de hierro hacen agentes excelentes del contraste en la proyección de imagen de resonancia magnética debido a sus propiedades superparamagnéticas.

Tomar la base esférica del nanoparticle del óxido de hierro y el crecimiento de los brazos hechos del oro permite la combinación de las propiedades superparamagnéticas y superficiales de la resonancia del plasmón de cada material, creando un agente diagnóstico combinado.

Agentes terapéuticos

Los nanoparticles del oro se han propuesto para hacer agentes excelentes del aumento de la dosis de radiación debido a su corte transversal grande de la acción recíproca y propiedades plasmonic.

Los fotones que golpean los electrones que pertenecen al nanoparticle pueden generar posteriormente efectos fotoeléctricos y de Compton, incluyendo un fenómeno conocido como cascada de la barrena.

Durante la cascada de la barrena, los electrones de la granada interna expulsados por los fotones se pueden reemplazar por los electrones de orbitarios de una energía más alta. Sobre caer a un orbitario de una energía más inferior, el electrón puede pasar la diferencia de la energía entre los orbitarios a un tercer electrón, haciendo éste expulsar.

Este proceso se ha mostrado para relanzar tanto como diez veces, creando un chubasco de los electrones de la energía inferior. Estos electrones son capaces de continuar causar acciones destructivas dentro de una célula cancerosa.

Los nanoparticles asteroides del oro poseen un corte transversal más grande de la índice y de la acción recíproca del superficie-a-volumen que partículas esféricas, y actúan así más fuertemente como reforzador de la dosis de radiación.

Los nanostars del oro se pueden también utilizar como agentes de lanzamiento de la droga, con mayores especificidad y tiempo de retención que los medicamentos sin receta solamente.

Combinando propiedades del aumento de la dosis del lanzamiento y de radiación de la droga los agentes anticáncer multimodales pueden ser desarrollados, que permiten menos efectos del lejos-objetivo y así efectos secundarios menos negativos para el paciente.

La baja de la droga se puede diseñar para ser accionado sobre la calefacción, que ocurre durante el aumento de la dosis de radiación.

Fuentes:

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Last Updated: Oct 8, 2018

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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