Por primera vez, investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han demostrado que el éxito del suministro de medicamentos a partir de nanopartículas se puede cuantificar dentro de una célula.
"Podemos decir con precisión cuánto fármaco ha sido liberado del transportista en un momento dado", dijo Dipanjan Pan, profesor asistente de bioingeniería en Illinois. "Hasta donde sabemos, este representa el primer ejemplo de unprocedimiento sencillo de un solo paso para sintetizar nanopartículas de carbono pasivadas por profármacos. El resultado es significativo y puede ayudar a aumentar la eficacia de la terapia y ayudarnos a comprender mejor qué impulsa la entrada celular de nanopartículas y la liberación del fármaco ".
"Aunque la nanotecnología es un campo incipiente, su potencial para detectar y tratar enfermedades humanas es fascinante", agregó Pan. "Pero, para que estas emocionantes tecnologías que cubren pequeños agentes progresen hacia el uso humano, necesitamos comprender completamente los mecanismossubyacente a su absorción intracelular dentro de nuestras complejas redes biológicas. También es de gran importancia encontrar una forma sólida de monitorear la liberación del fármaco para medir el éxito del proceso ".
Pan explicó que las plataformas actuales de entrega de medicamentos sufren grandes cargas por ejemplo, evadir el sistema inmunitario para alcanzar el tejido objetivo. Dado que estos vehículos de entrega encuentran múltiples barreras en el camino hacia su objetivo, la liberación prematura de los medicamentos de la carga a menudo conduce aresultado fallido
"Una comprensión fundamental de la ciencia básica del transporte de partículas resultará en el éxito de la capacidad de controlar y manipular la entrega de drogas", dijo Pan. "En este trabajo, hacemos preguntas críticas como, '¿Cuánta droga está siendo liberada dela nanopartícula una vez que las partículas ingresan a las células? "" ¿Hay alguna manera de rastrear el progreso de este proceso de entrega? "" ¿Cómo podríamos cuantificar la cantidad del medicamento que ya ha sido liberado de la partícula y cuánto queda retenido dentro? '"
En el pasado, los investigadores han demostrado que la liberación del fármaco se puede estudiar en tubos de ensayo, sin embargo, la cuantificación no es trivial en presencia de una célula viva.
"La información espacial y espectral de un nanoportador y su carga útil es crucial para el avance de las imágenes basadas en luminiscencia, la detección de enfermedades y el tratamiento en entornos biológicos complejos", dijo Santosh Misra, un asociado postdoctoral en Illinois y primer autor del artículoapareciendo en Materiales funcionales avanzados "Por primera vez, estamos demostrando que mediante el uso de una técnica de imagen hiperespectral, esto se puede lograr. Nuestros resultados mostraron que podemos mapear con precisión la cantidad de fármaco que se ha liberado de la partícula en un punto de tiempo dado"También arrojamos luz en la vía mecanicista de la nanopartícula por la cual se internaliza dentro de una célula cancerosa".
el grupo de investigación de Pan diseñó tres sistemas que comprenden nanopartículas estabilizadas con fosfolípidos estabilizadas con fosfolípidos esféricas y de ion híbrido una molécula neutra con cargas eléctricas positivas y negativas como un sistema modelo para administrar medicamentos fluorescentes y no fluorescentes, demostrando el concepto con un aprobado por la FDAmedicamento contra el cáncer en células de cáncer de seno.
"Los resultados mostraron que las nanopartículas y los agentes terapéuticos pueden mapearse y medirse simultáneamente, salvo el requisito de un tinte, proporcionando así nuevas vías en la caracterización espacio-temporal y la detección y cuantificación sincrónica de la carga útil y el portador", dijo Pan. "Anticipo quenuestros resultados ayudarán a la comunidad biomédica a repensar el nivel de control necesario cuando se trabaja con portadores de medicamentos y, finalmente, se visualizará un resultado terapéutico muy eficaz ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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