Piattaforme multifunzionali di nanoparticella per le cellule tumorali di rappresentazione e di ottimizzazione

C'è stato molto interesse recente in come la nanotecnologia urterà il campo di medicina. Purtroppo, una serie di sistemi nanostructured di promessa sono risultato essere estremamente tossici agli esseri umani, così precludendo il loro uso nelle applicazioni cliniche e tratteggiando le speranze di un successo iniziale per il campo interdisciplinare di nanobiotecnologia.

Ora un gruppo di ricercatori all'istituto di nanotecnologia dell'università del Michigan per medicina e le scienze biologiche hanno inventato una piattaforma multifunzionale di nanoparticella che comprende le nanoparticelle sintetizzate all'interno dei dendrimers fornite dell'ottimizzazione le molecole e delle tinture. Questi sistemi di nanoparticella del dendrimer possono cercare e specificamente legare alle cellule tumorali.

Xiangyang Shi, Suhe Wang, il Jr. di James R. Baker ed i loro colleghi hanno progettato i sistemi di nanoparticella del dendrimer che sono stabili, solubili in acqua e biocompatibili. I ricercatori cominciano fuori sintetizzando le nanoparticelle dell'oro all'interno dei dendrimers ammina-terminati. Dopo, le molecole di tintura e una molecola d'ottimizzazione, acido folico, sono fissate alle conclusioni dei dendrimers. Per concludere, i gruppi restanti dell'ammina sono acetilati per assicurare che le particelle complesse non sopportino alcune cariche superficiali. Questo ultimo punto è particolarmente importante da assicurare la biocompatibilità di questi sistemi e da impedire l'aderenza non specifica di altri materiali. Le simulazioni di dinamica molecolare indicano che i collegamenti dell'acido folico aggettano fuori nel solvente e sono disponibili facilmente per legare alle celle, mentre le molecole di tintura restano lontano eliminate dalle nanoparticelle del metallo e così conservi la loro fluorescenza luminosa.

Molte cellule tumorali, compreso quelle implicate nei cancri dell'ovaia, rene, utero, testicolo, cervello, colon e polmoni, tendono ai ricevitori dell'acido folico dei overexpress. A causa dei collegamenti dell'acido folico innestati sulle nanoparticelle del dendrimer, le nanoparticelle del dendrimer sono vedute per chiudere sulle cellule tumorali tramite questi ricevitori dell'acido folico. Poiché le nanoparticelle del dendrimer egualmente sono fornite delle molecole di tintura, le alte concentrazioni di nanoparticelle accumulate nelle cellule tumorali possono essere imaged da microscopia confocale e le celle effettivamente malate possono essere dette facilmente oltre alle celle in buona salute. Più ulteriormente la verifica viene dagli esperimenti di microscopia elettronica. L'alto contrasto fornito dalle nanoparticelle dell'oro permette la determinazione dei siti specifici nel macchinario delle cellule in cui le nanoparticelle sono fissate. Shi ha precisato che dovrebbe essere possibile progettare le nanoparticelle del dendrimer con altri leganti biologici quali le proteine e gli anticorpi all'immagine e mirare ai vari sistemi biologici.

“Oltre la rappresentazione, può anche essere possibile specificamente da mirare a e distruggere le cellule tumorali che interiorizzano le nanoparticelle applicando il calore del laser che intensifica in presenza delle nanoparticelle dell'oro„, ha detto Wang. “Un'altra possibilità è il collegamento delle molecole della droga a questi sistemi di nanoparticella del dendrimer„, panettiere aggiunto, “poiché questa permetterà la consegna diretta delle droghe alle cellule bersaglio„. I ricercatori corrente stanno conducendo più ulteriormente in vivo sperimenta per valutare l'idoneità di questo sistema per le applicazioni cliniche.

Autore: Xiangyang Shi, università del Michigan, Ann Arbor (U.S.A.), http://nano.med.umich.edu/members/shi.html