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As aplicações dos nanomaterials contra a doença viral

a terapêutica e os sistemas diagnósticos Nano-baseados estão sendo cada vez mais aplicados aos vários campos da medicina, actuando como sensores, veículos de entrega, immunostimulants, sensitizers da radiação, e inibidores virais. Em um papel publicado recentemente no produto farmacêutico do jornal, a aplicação dos nanomaterials no diagnóstico, a prevenção, e o tratamento de doenças virais são revistos em detalhe, destacando áreas do progresso ou da estagnação significativa do passado poucas décadas.

Estudo: Aplicação dos Nanomaterials como uma estratégia avançada para o diagnóstico, a prevenção, e o tratamento de doenças virais. Crédito de imagem: Empregado Shutterstock do amorEstudo: Aplicação dos Nanomaterials como uma estratégia avançada para o diagnóstico, a prevenção, e o tratamento de doenças virais. Crédito de imagem: Empregado Shutterstock do amor

Nanomaterials no diagnóstico

Os Nanomaterials abrangem toda a estrutura projetada com uma unidade monomeric na escala do tamanho de 1-100 nanômetro. , Incluem conseqüentemente materiais macroscópicos com características da superfície da nano-escala e as partículas microscópicas no nano-tamanho variam.

Os nanotubes do carbono são estruturas cilíndricas ocas com intriga das propriedades elétricas que facilitam o uso nos biosensors pela incorporação de pontas de prova de uma proteína específica ou do ácido nucleico. Por exemplo, a conjugação com ADN ou RNA complementar ao vírus que está sendo detectado cria um sensor de alta velocidade do vírus com um limite de detecção muito baixo, onde as flutuações na corrente através do sensor possam ser usadas para pressupr a carga viral. As folhas lisas do graphene do carbono podem similarmente ser limitadas com anticorpos ou ADN para criar os sensores que podem interagir com as biomoléculas maiores do que nanotubes do carbono devido a um grau mais baixo de curvatura exibido.

Os nanoparticles do ouro exibem as interacções claras originais que conduzem à adsorção intensa através de uma escala estreita dos comprimentos de onda, um fenômeno conhecido como a ressonância de superfície do plasmon. O comprimento de onda da luz absorvido o mais fortemente pelas partículas é dependente da forma e do tamanho da partícula e pode ser ajustado do visível ao infravermelho próximo.

Perto da luz infravermelha é o tecido biológico directo màxima penetrante, e conseqüentemente os sensores que confiam na sinalização óptica nesta escala são ideais como uma plataforma diagnóstica. Como com nanotubes do carbono, as moléculas complementares relevantes podem ser anexadas às partículas que ligarão somente com o vírus ou o anticorpo sob a investigação.

Similarmente, o comprimento de onda específico da luz na ressonância com as partículas pode igualmente ser influenciado pela proximidade com outras partículas. Assim, induzindo a ligação da inter-partícula, a presença de um composto do interesse pode ser determinada colorimetrically pelo olho. Muito o coronavirus lateral da Síndrome Respiratória Aguda Grave do fluxo 2 ensaios da detecção (SARS-CoV-2) é baseado no uso dos nanoparticles do ouro, onde as partículas que carregam uma ponta de prova do repórter do ADN são combinadas com o RNA viral na amostra para gerar uma linha vermelha visível.

Nanomaterials na prevenção da doença

Os Nanomaterials foram intrínsecos à revelação de vacinas da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), as vacinas mRNA-baseadas que utilizam lipossoma ou nanoparticles do lipido como um veículo de entrega. Fora do citoplasma, o mRNA degrada rapidamente, e assim os lipossoma asseguram-se de que a carga útil incorpore a pilha e esteja disponível para a transcrição. Uma vacina mRNA-baseada que utiliza lipossoma foi desenvolvida primeiramente em 1993 contra o virus da gripe. Desde então, os lipossoma foram explorados para entregar biomoléculas sensíveis na pilha em diversas capacidades, como durante a edição do gene CRISPR-Cas9.

Os Nanomaterials são usados igualmente freqüentemente como assistentes em formulações vacinais para estimular uma resposta imune intensa, empregada primeiramente em uma vacina sazonal da gripe em 1997 com a incorporação das gotas do squalene revestidas em surfactants biocompatible. Desde então, a conjugação de antígenos virais na superfície dos nanoparticles mostrou o grande sucesso em estimular uma resposta imune em diversas formulações vacinais.

Nanomaterials no tratamento da doença

A entrega da droga é a finalidade principal dos nanomaterials no tratamento da doença, nas farmacocinética melhoradas geralmente de oferecimento, no tempo de retenção da droga, e na “droga-semelhança” do composto sendo entregado.

As propriedades físicas e químicas do nanoparticle influenciam fortemente o biodistribution do nanomedicine no corpo e na capacidade e da propensão da partícula incorporar pilhas de alvo.

Ajustando a carga de superfície, o tamanho, e externa a apresentação do carácter químico da partícula podem incentivar a tomada especificamente às áreas da inflamação, e uma especificidade mais adicional pode ser dada incorporando ligantes do alvo na superfície da partícula. Por exemplo, anexar um anticorpo contra a proteína do ponto de SARS-CoV-2 pode incentivar a tomada da partícula nas pilhas contaminadas que estão apresentando o antígeno relevante.

A grande relação do superfície-à-volume dos nanomaterials fornece uma plataforma ampla em que ambas as ligantes e cargas úteis de escolha de objectivos da droga podem ser carregadas, reservando para a entrega simultânea de grandes quantidades de compostos múltiplos os efeitos sinérgicos.

Além do uso como um veículo de entrega, os nanoparticles eles mesmos podem ser utilizados como a terapêutica do vírus, actuando para obstruir a entrada viral do ciclo ou da pilha da réplica. Os nanoparticles do silicone projectaram ligar com o virus da gripe mostraram a eficácia em obstruir a entrada viral em pilhas desta maneira. As partículas construídas do cobre, da prata, e do ouro são igualmente capazes de gerar a espécie reactiva do oxigênio. Além directamente da danificação ao material genético viral pode induzir o apoptosis em pilhas contaminadas, desse modo impedir a propagação viral. Tais materiais podem igualmente ser revestidos em superfícies do alto-tráfego tais como corrimão destruir todo o vírus ou bactérias pela exposição à espécie reactiva do oxigênio.  

Journal reference:
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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