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Usos del Nanoparticle del sílice en biomedecina

Nanoparticles del sílice de en medio 1 - 100 nanómetro en diámetro son de poco costo y simples producir, con una química, una forma, y una talla superficiales altamente modificables. Actúan común como un andamio o capa del apoyo para las biomoléculas u otros nanoparticles y potencialmente hacen las plataformas excelentes del lanzamiento de la droga debido a su naturaleza altamente biocompatible y estructura porosa.

ejemplo 3d de los nanoparticles mesoporous del sílice que entregan la droga a las células. Haber de imagen: Meletios Verras/Shutterstock
ejemplo 3d de los nanoparticles mesoporous del sílice que entregan la droga a las células. Haber de imagen: Meletios Verras/Shutterstock

Biocompatibility

El sílice se utiliza con frecuencia como capa inerte, no tóxica para otros tipos del nanoparticle, que es biodegradable dentro de un calendario razonable, asegurando un nivel mínimo de bioacumulación. Estos otros nanoparticles pueden actuar como los agentes del contraste o los reforzadores de la dosis de radiación, entre otras funciones, y se pueden hacer del oro, de la plata, del óxido de hierro, de los polímeros, o de otros materiales. Una capa del sílice protege estos materiales contra la acción recíproca con las biomoléculas presentes en un ambiente biológico que pueda inducir la excreción temprana, o evita que el nanoparticle termine su función prevista. Además, una capa del sílice presenta una química superficial fácilmente adaptable para la agregación de apuntar las moléculas.

Silica Nanoparticle

Química superficial

Los nanoparticles del sílice presentan un grupo de oxhidrilo expuesto en su superficie que permita la conjugación con las diversas moléculas. La agregación de moléculas a la superficie de los nanoparticles del sílice ocurre generalmente con el injerto poste-sintetizado, donde una molécula capaz de pegar con el grupo del silanol del sílice se agrega después de que la partícula se forme ya. Otro método, co-condensación, incorpora la molécula que se sujetará en la síntesis de los nanoparticles del sílice, asegurando una capa completa en el área porosa superficial e interna expuesta.

Apuntando biomoléculas tales como cadenas del polisacárido, los anticuerpos, la DNA, otros tipos de proteínas o las moléculas nuevas se pueden sujetar a la superficie del nanoparticle, animándoles a que localicen e incorporen tejidos y las células específicos dentro de la carrocería.

La química superficial de los nanoparticles del sílice también ofrece usos en biosensing in vitro y in vivo. La DNA se puede descubrir, separar, y purificar fácilmente usando nanoparticles del sílice con las acciones recíprocas electroestáticas, hidrofóbicas, y del hidrógeno de la vinculación que ocurren entre ellas.

Estructura porosa

Los nanoparticles del sílice son altamente porosos, ofreciendo una superficie interna protegida grande en la cual las drogas se puedan limitar para el lanzamiento. Otros materiales, tales como sulfuro de cadmio, se utilizan para cegar la entrada a estos poros hasta químicamente accionado para abrirse cuando en la situación del lanzamiento de la droga del objetivo.

Estabilizador

Se utiliza el sílice como un estabilizador debido a su capacidad de absorber el agua, gracias a la presencia de grupos de oxhidrilo polares sujetados a las moléculas del silicio en la superficie del material, y la alta superficie del nanoparticle del sílice. El sílice se incorpora en remedio con este fin, con las tablillas de aspirin conteniendo a menudo un grado óptimo del sílice del 3%. Los nanoparticles del sílice también se utilizan como glidant, agregado al remedio cuando en forma del polvo para perfeccionar la capacidad de verter y de dar forma el polvo antes de la compresión en una tablilla.

Agentes bactericidas y Viricidal

Los nanoparticles del sílice pueden desempeñar un papel directo o que soporta en el revelado de los nanomedicines previstos para destruir bacterias o virus.

Positivo - las partículas cargadas del sílice se han mostrado para acumular cerca de la pared celular de bacterias, debido a la carga ligeramente negativa que las bacterias poseen. La superficie comparativamente simple de la célula de las bacterias comparadas con las células mamíferas, consistiendo en gran parte en cadenas del lipopolysaccharide, permite que las ligazones de hidrógeno formen con los grupos del silanol del sílice, drenando las partículas dentro de las bacterias. El pH más inferior de la división lysosomal dentro de la bacteria puede entonces accionar la baja simultánea potencialmente de una variedad de drogas antibióticos directamente en la bacteria, bajando la oportunidad para que desarrolle resistencia por la exposición gradual.

Las drogas antivirus actuales son limitadas por solubilidad en agua pobre, tiempo de retención inferior en la carrocería, y la absorción lenta en la carrocería donde están necesarias. Estos defectos se pueden perfeccionar por la incorporación con los nanoparticles del sílice como vehículos de lanzamiento, perfeccionando el biodistribution en la carrocería y aumentando la probabilidad de incorporar las células actualmente infectadas para entregar una carga útil de agentes viricidal.

Fuentes

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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