Un sistema de administración de medicamentos basado en nanopartículas que puede detectar y responder a diferentes condiciones en el cuerpo, así como a un campo magnético aplicado externamente, podría mejorar la capacidad de los médicos para dirigir los medicamentos a sitios específicos de la enfermedad.
Los investigadores de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación de Singapur A * STAR crearon las nanocápsulas multifuncionales envolviendo nanopartículas magnéticas de óxido de hierro dentro de una capa de polímero biocompatible que podría ajustarse para responder a la acidez o la temperatura. El equipo ya ha demostrado que las nanopartículaspuede administrar selectivamente el fármaco antitumoral tóxico doxorrubicina a las células cancerosas.
Algunos sistemas anteriores de administración de fármacos con nanopartículas han incorporado capacidad de respuesta al campo magnético, y otros han mostrado respuesta al pH o la temperatura. Las nanopartículas desarrolladas por Chaobin He, Zibiao Li y sus colegas en el Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales son inusualesya que combinan múltiples comportamientos que responden a estímulos en una sola nanopartícula.
El equipo hizo sus nanopartículas recubriendo partículas de óxido de hierro con sílice, luego uniendo el polímero de poli lactida PLA biocompatible mediante un proceso conocido como estereocomplejación. Las hebras de polímero de PLA se autoensamblan alrededor del núcleo de hierro, formando uncaparazón que se puede cargar con moléculas de fármacos.
El núcleo de óxido de hierro permite a los médicos dirigir físicamente el fármaco encapsulado a lugares específicos del cuerpo mediante un campo magnético externo, explica Zibiao Li, miembro del equipo. "Esta característica de los nanoportadores que responden a estímulos es especialmente importante en la terapia del cáncerpara prevenir los efectos secundarios graves de la quimioterapia ", dice. Al administrar de forma selectiva medicamentos de quimioterapia a un tumor, se puede minimizar el efecto dañino del medicamento en las células sanas.
Los investigadores mejoraron aún más la administración selectiva de sus nanocápsulas al recubrirlas con copolímeros de PLA de nuevo diseño que pueden responder a cambios en el pH o la temperatura. Un polímero llamado PLA-PDMAEMA, por ejemplo, se hincha en condiciones ácidas, aflojando su agarreen su carga de fármacos a medida que se expande. Como las células tumorales suelen ser entornos más ácidos que las células sanas, estas nanopartículas deberían liberar selectivamente sus fármacos dentro de las células cancerosas.
Cuando los investigadores cargaron sus nanopartículas recubiertas de PLA-PDMAEMA con el medicamento contra el cáncer doxorrubicina, demostraron que el medicamento se liberaba significativamente más rápido en condiciones ácidas. Las pruebas iniciales con células de cáncer de mama confirmaron que las cápsulas fueron absorbidas por las células y capaces desoltar su carga para matar las células.
El siguiente paso será optimizar el tamaño del tamaño de las nanocápsulas, antes de probarlas en modelos animales. "También se están realizando más investigaciones sobre el uso de estas nanopartículas para la administración combinada de fármacos y la obtención de imágenes biológicas", dice Li.
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Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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