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Los nanoparticles porosos del silicio de la demostración de los investigadores podían ser inofensivos diagnosticar y tratar el cáncer

Los investigadores de la universidad de estado de Lomonosov Moscú en colaboración con sus colegas alemanes han tenido éxito en probar que los nanoparticles del silicio se pueden aplicar para diagnosticar y para curar el cáncer. Por primera vez la capacidad de partículas de penetrar en las células enfermas efectivo y de disolver totalmente después de entregar la droga fue mostrada. Los detalles de la investigación se presentan en el artículo publicado en la última aplicación Nanomedicine: Nanotecnología, biología y remedio. http://dx.doi.org/10.1016/j.nano.2016.04.004

La dirección científica de las personas se llama theranostics. Este término significa una “terapia combinada” y los “diagnósticos”, denotando el proceso de la detección simultánea y el tratamiento de la enfermedad. Uno de sus usos está observando un alcance de enfermedades oncologic con la ayuda de los nanoparticles llenados del remedio para su lanzamiento apuntado en una célula cancerosa. Muchos tales nanoparticles no cumplen hoy en día el requisito del biocompatibility. Según uno de los investigadores, Liubov Osminkina (profesor investigador mayor, departamento de la física de la universidad de estado de Lomonosov Moscú), algo de los nanoparticles puede actuar rápidamente, entrega la droga exacto, cura varias enfermedades, pero los meses más adelante un paciente puede sufrir del hígado, del riñón, de dolores del pulmón, o aún de dolor de cabeza.

“La razón es ese oro, plata, óxido titanium, selénido del cadmio y un un montón de otros nanoparticles casi no se excreta,” Liubov Osminkina explica. “Cuando los nanoparticles alcanzan la circulación sanguínea, pueden conseguir adheridos en órganos internos y un poco después comienzan a dañar el organismo debido a los efectos tóxicos prolongados.”

Explorar el transporte no sólo biocompatible, pero también biodegradable para los científicos apuntados de un lanzamiento de la droga notó el silicio poroso. Sus nano-partículas no harían ningún daño, pueden ciertamente ayudar bastante al organismo, como resultado de su disolución son ácido, vitales silícicos para los huesos y los tejidos conectivos.

Estos nanoparticles eran mayor preocupación de Liubov Osminkina cuando ella recibió la concesión de DAAD-MSU “Vladimir Vernadsky” en 2013 (un programa común para la investigación por la universidad de estado de Moscú y el servicio de cantina alemana de Academic DAAD) para sintetizar los nanoparticles fotoluminiscentes de los nanowires porosos del silicio para el theranostics. Ella fue a Jena, el instituto de Leibniz de la tecnología fotónica una de las direcciones científicas principales cuyo es el biophotonics -- el uso de las técnicas ópticas para estudiar sistemas vivos. La atención determinada de un empleado joven de la universidad de estado de Moscú fue centrada en la micro-espectroscopia de Raman.

La espectroscopia de Raman se basa en la aptitud de moléculas a supuesto dispersar inelástico de la luz monocromática que es acompañada por un cambio de su estado interno y así un cambio de la reacción de frecuencia de los fotones emitidos. Este tipo de espectroscopia distingue la simplicidad relativa y la abundancia de la información obtenida -- suficientes para iluminar un material con un laser y para analizar el espectro de la radiación. La micro-espectroscopia de Raman fue utilizada en el instituto de la tecnología fotónica, entre muchos otros métodos ópticos. Con su ayuda, los científicos exploraron los contenidos de una célula viva y comparando los espectros obtenidos se alineó un retrato de lo que y de donde está situado dentro de la célula.

“Que es cuando subí con una idea de conducto un estudio de la biodegradación del nanoparticle usando la micro-espectroscopia de Raman,” el científico dice. “Esta técnica hace posible no sólo localizar los nanoparticles en la célula (las señales de los componentes del silicio y de la célula tienen diversas frecuencias), pero también mirar el proceso de su desintegración. Este último era posible porque, según lo sabido ya, el espectro de Raman de los nanoparticles del silicio depende de su talla - cuanto más pequeño es, cuanto más amplio el espectro llega a ser, cambio para bajar frecuencias”

Sobre la realización acertada del estudio de la concesión, Osminkina ganó otra concesión de DAAD-MSU que estaba para la puesta en vigor de sus nuevas ideas -- y ella fue a Jena otra vez. La esencia de Osminkina y estudio de sus colegas del nuevo vino al hecho de que incubaron a las células cancerosas del pecho con los nanoparticles del silicio de los 100 nanómetro de tamaño, y entonces, particularmente, con el micro-espectrómetro de Raman, los científicos han observado qué suceso en las células durante diversos periodos de tiempo a partir de 5 horas a 13 días. Teniendo en cuenta el espectro de Raman y las imágenes reconstruidas de estas partículas y de las células consideraron cómo durante las primeras 5-9 horas los nanoparticles localizan en las membranas celulares y penetran en la célula durante el next day y después comienzan a biodegradar, según lo evidenciado por una disminución de la amplitud de la señal, del ensanchamiento espectral y del aspecto del pico de la fase amorfa del silicio. Fue mostrado que en el décimotercero día los nanoparticles disuelven totalmente y desaparece la señal.

“Así, hemos mostrado por primera vez que los nanoparticles porosos del silicio podrían ser agentes totalmente inofensivos del theranostics para muchos tipos de cáncer. No sólo penetran fácilmente en la célula enferma, pero cuando están llenados con la droga, pueden emitirla durante su disolución. Creo que los resultados de nuestro trabajo son de gran importancia a largo plazo como la base para crear las drogas basadas en nanoparticles biocompatibles y biodegradables del silicio, 'Lubov Osminkina digo.

Source:

Lomonosov Moscow State University