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Aplicações do Nanoparticle do silicone na biomedicina

Nanoparticles do silicone de no meio 1 - 100 nanômetro no diâmetro são eficazes na redução de custos e simples produzir, com uma química, uma forma, e um tamanho de superfície altamente modificáveis. Actuam geralmente como um andaime ou um revestimento do apoio para biomoléculas ou outros nanoparticles e fazem potencial plataformas excelentes da entrega da droga devido a suas natureza altamente biocompatible e estrutura porosa.

ilustração 3d dos nanoparticles mesoporous do silicone que entregam a droga às pilhas. Crédito de imagem: Meletios Verras/Shutterstock
ilustração 3d dos nanoparticles mesoporous do silicone que entregam a droga às pilhas. Crédito de imagem: Meletios Verras/Shutterstock

Biocompatibility

O silicone é usado freqüentemente como um revestimento inerte, não-tóxico para outros tipos do nanoparticle, que é biodegradável dentro de um calendário razoável, assegurando um nível mínimo de bioacumulação. Estes outros nanoparticles podem actuar como agentes do contraste ou realçadores da dose de radiação, entre outras funções, e podem ser feitos do ouro, da prata, do óxido de ferro, dos polímeros, ou dos outros materiais. Um revestimento do silicone protege estes materiais da interacção com as biomoléculas actuais em um media biológico que possa induzir a excreção adiantada, ou impede que o nanoparticle termine sua função pretendida. Adicionalmente, um revestimento do silicone apresenta uma química de superfície facilmente customizável para o acessório de visar moléculas.

Silica Nanoparticle

Química de superfície

Os nanoparticles do silicone apresentam um grupo de hidróxilo expor em sua superfície que permite a conjugação com várias moléculas. O acessório das moléculas à superfície de nanoparticles do silicone ocorre geralmente com da transplantação cargo-sintética, onde uma molécula capaz de se ligar com grupo do silanol do silicone é adicionada depois que a partícula é formada já. Um outro método, co-condensação, incorpora a molécula a ser anexada na síntese de nanoparticles do silicone, assegurando a um revestimento completo em ambos a área porosa de superfície e interna expor.

Visando biomoléculas tais como correntes do polisacárido, os anticorpos, o ADN, outros tipos de proteínas ou as moléculas novas podem ser anexados à superfície do nanoparticle, incentivando as encontrar e incorporar tecidos e pilhas específicos dentro do corpo.

A química de superfície de nanoparticles do silicone igualmente fornece aplicações em biosensing in vitro e in vivo. O ADN pode ser detectado, separado, e refinado facilmente usando nanoparticles do silicone com as interacções electrostáticas, hidrofóbicas, e do hidrogênio da ligação que ocorrem entre elas.

Estrutura porosa

Os nanoparticles do silicone são altamente porosos, fornecendo uma grande área de superfície interna protegida em que as drogas podem ser limitadas para a entrega. Outros materiais, tais como o sulfureto de cádmio, forem usados para obstruir a entrada a estes poros até provocado quimicamente para abrir quando no lugar da entrega da droga do alvo.

Estabilizador

O silicone é usado como um estabilizador devido a sua capacidade para absorver a água, os agradecimentos à presença de grupos de hidróxilo polares anexados às moléculas do silicone na superfície do material, e a área de superfície alta do nanoparticle do silicone. O silicone é incorporado em medicinas com esta finalidade, com as tabuletas de aspirin que contêm frequentemente uma situação óptima do silicone de 3%. Os nanoparticles do silicone forem usados igualmente como um glidant, adicionado às medicinas quando no formulário do pó para melhorar a capacidade para derramar e dar forma ao pó antes da compressão em uma tabuleta.

Agentes bactericidas e Viricidal

Os nanoparticles do silicone podem jogar um papel directo ou apoiando na revelação dos nanomedicines pretendidos destruir as bactérias ou os vírus.

Positivamente - as partículas cobradas do silicone foram mostradas para acumular perto da parede de pilha das bactérias, devido à carga ligeira negativa que as bactérias possuem. A superfície comparativamente simples da pilha das bactérias comparadas com as pilhas mamíferas, consistindo pela maior parte em correntes do lipopolysaccharide, permite que as ligações de hidrogênio formem com os grupos do silanol de silicone, desenhando as partículas nas bactérias. O pH mais baixo do compartimento lysosomal dentro da bactéria pode então provocar potencial a liberação simultânea de uma variedade de drogas antibióticas directamente na bactéria, abaixando a oportunidade para que desenvolva a resistência pela exposição gradual.

As drogas antivirosas actuais são limitadas pela solubilidade deficiente na água, pelo baixo tempo de retenção no corpo, e pela tomada lenta durante todo o corpo onde são necessários. Estes defeitos podem ser melhorados pela incorporação com nanoparticles do silicone como os veículos de entrega, melhorando o biodistribution durante todo o corpo e aumentando a probabilidade de incorporar pilhas actualmente contaminadas para entregar uma carga útil de agentes viricidal.

Fontes

Further Reading

Last Updated: Oct 17, 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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