Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han desarrollado una nueva técnica de administración de medicamentos que utiliza un metal líquido biodegradable para atacar las células cancerosas. El método de administración de medicamentos de metal líquido promete potenciar el efecto de los medicamentos contra el cáncer.
"El avance aquí es que tenemos una técnica de administración de medicamentos que puede mejorar la eficacia de los medicamentos que se administran, puede ayudar a los médicos a localizar tumores, puede producirse a granel y parece ser totalmente biodegradable con muy baja toxicidad".dice Zhen Gu, autor correspondiente de a Comunicaciones de la naturaleza artículo sobre el trabajo y profesor asistente en el programa conjunto de ingeniería biomédica en NC State y UNC-CH. "Y una de las ventajas de esta técnica es que estos portadores de fármacos de metal líquido, o 'nanoterminadores',son muy fáciles de hacer ".
Para crear los nanoterminadores, los investigadores colocan el metal líquido a granel aleación de galio e indio en una solución que contiene dos tipos de moléculas llamadas ligandos poliméricos. Luego, la solución se golpea con ultrasonidos, lo que obliga al metal líquido a estallar en nanoescala.gotas de aproximadamente 100 nanómetros de diámetro. Los ligandos de la solución se adhieren a la superficie de las gotas a medida que se desprenden del metal líquido a granel. Mientras tanto, se forma una "piel" oxidada en la superficie de las nanogotas. La piel oxidada, junto conligandos, evita que las nanogotas se vuelvan a fusionar.
A continuación, se introduce en la solución el fármaco anticanceroso doxorrubicina Dox. Uno de los ligandos de la nanogota succiona el Dox y lo retiene. Estas nanogotas cargadas de fármaco se pueden separar de la solución e introducirse en la sangre.
El segundo tipo de ligando en las nanogotas busca eficazmente las células cancerosas, lo que hace que los receptores en la superficie de la célula cancerosa se adhieran a las nanodropletas. La célula cancerosa luego absorbe las nanogotas.
Una vez absorbido, el mayor nivel de acidez dentro de la célula cancerosa disuelve la piel oxidada de las nanogotas. Esto libera los ligandos, que continuarán liberando el Dox dentro de la célula.
"Sin la piel oxidada y los ligandos, las nanogotas se fusionan, formando gotas más grandes de metal líquido", dice Michael Dickey, coautor de este artículo y profesor en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de NC State.las gotas más grandes son bastante fáciles de detectar utilizando técnicas de diagnóstico, que potencialmente pueden ayudar a los médicos a localizar tumores ".
Mientras tanto, el metal líquido continúa reaccionando con el ambiente ácido de la célula cancerosa y se disuelve, liberando iones de galio. Curiosamente, estos iones de galio mejoran el rendimiento de los medicamentos contra el cáncer, incluida su eficacia contra las líneas celulares resistentes a los medicamentos.
Además, este proceso degrada gradualmente el metal, minimizando la toxicidad a largo plazo.
"Según pruebas in vitro, creemos que el metal líquido se degrada por completo en cuestión de días hasta una forma que el cuerpo puede absorber o filtrar con éxito, sin efectos tóxicos notables", dice Yue Lu, estudiante de doctorado.en el laboratorio de Gu.
Los investigadores han probado la técnica del metal líquido en un modelo de ratón y han descubierto que es significativamente más eficaz que Dox solo para inhibir el crecimiento de tumores de cáncer de ovario. Es importante destacar que los investigadores siguieron a los ratones hasta por 90 días y encontraronsin signos de toxicidad relacionados con el metal líquido.
"Este fue un estudio de prueba de concepto, pero muy alentador", dice Gu. "Al igual que el Terminator ficticio, este transportador es transformable: se rompe a partir de material a granel, se fusiona dentro de las células cancerosas y, finalmente, se degrada y se aclara. Esperamosrealizar pruebas adicionales en un gran estudio en animales para acercarse a posibles ensayos clínicos ".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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