Las nanopartículas de polímeros que liberan medicamentos a velocidades controladas dentro de las células tienen el potencial de mejorar la eficacia de muchos medicamentos clínicos. Los investigadores de A * STAR ahora han desarrollado una forma llamativa de evaluar el rendimiento de diferentes formulaciones de suministro de fármacos con polímeros usando cuántica luminiscentepuntos como etiquetas de imágenes.
Los diminutos cristales inorgánicos de puntos cuánticos se están utilizando cada vez más como sondas biológicas debido a sus potentes características ópticas. Al estimular los puntos con luz láser, los investigadores pueden obtener imágenes nítidas para monitorear procesos como la administración de fármacos durante períodos de tiempo mucho más largos que casicualquier otra técnica. Sin embargo, un desafío clave radica en incorporar puntos cuánticos hidrófobos en polímeros biocompatibles solubles en agua.
Ming-Yong Han y colaboradores del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales A * STAR en Singapur recurrieron a un copolímero conocido como poli D, L-lactida-co-glicólido, o PLGA, por su punto cuánticoestrategia de formación de imágenes. Este material no tóxico tiene capacidad de repeler o atraer el agua sintonizable, dependiendo de la proporción de componentes de ácido láctico y glicólico. También es una plataforma ideal de suministro de fármacos para el popular medicamento contra el cáncer doxorrubicina, una molécula fluorescente utilizadapara tratar enfermedades como la leucemia y el linfoma de Hodgkin.
"La elección de preparaciones de polímeros y nanopartículas juega un papel importante en la fabricación de partículas uniformemente fluorescentes", dice el coautor Choon Peng Teng. "Diferentes interacciones hidrofóbicas o hidrofílicas afectan cómo se incorporan los puntos cuánticos".
El equipo sintetizó dos tipos de nanopartículas de PLGA, una cargada con doxorrubicina y la otra que contiene bioetiquetas de puntos cuánticos, y las incubó en un cultivo de células de colon humano. Después de dos horas, las imágenes confocales revelaron que ambas clasesde las nanopartículas de polímero fueron absorbidas por las células a través de un mecanismo de endocitosis y se internalizaron en el citoplasma ver imagen. Las brillantes emisiones de los puntos permitieron a los investigadores cuantificar la absorción como el 25 por ciento del volumen celular.
Dado que el comportamiento de las nanopartículas marcadas con puntos cuánticos era paralelo a los materiales impregnados con doxorrubicina, Han y sus colegas se dieron cuenta de que este sistema de imágenes podría modelar la efectividad de otros esquemas importantes de administración de fármacos. Las investigaciones iniciales parecen prometedoras: la carga de puntos cuánticosLas nanopartículas de PLGA imitaban diferentes sistemas de administración de fármacos para atacar las líneas celulares de cáncer de cerebro, pulmón y mama, y eran compatibles con fármacos tanto solubles como insolubles en agua.
Otra ventaja de este enfoque, señala el coautor Khin Yin Win, es que puede simular la acción de medicamentos anticancerígenos no fluorescentes que antes no se podían rastrear con imágenes confocales. "Este modelo puede facilitar el monitoreo de la biocompatibilidad y la captación celular, pero puedetambién evalúa qué tan factibles son ciertos materiales como portadores de drogas ", dice ella." Esto podría conducir a sistemas de entrega de drogas más innovadores ".
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Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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