Pesquisadores quantificam a entrega de drogas a partir de nanopartículas de dentro de uma célula

Pela primeira vez, pesquisadores da Universidade de Illinois demonstraram que o sucesso da entrega de drogas a partir de nanopartículas pode ser quantificada dentro de uma célula.

"Nós podemos precisamente dizer o quanto de droga foi liberada pelo transportador em um determinado ponto do tempo", afirmou Dipanjan Pan, professor assistente de Bioengenharia na Universidade de Illinois. "Para o nosso melhor conhecimento, este representa o primeiro exemplo de uma nano partícula de carbono simples, com procedimentos fáceis de sintetizar, para delivery de drogas. O resultado é significativo e pode ajudar, eventualmente, a aumentar a eficácia da terapia e nos ajudar a melhor compreender o que impulsiona a entrada de nanopartículas nas celulas, e a liberação de drogas.

"Embora a nanotecnologia seja um campo emergente, o seu potencial para a detecção e tratamento da doença humana é fascinante, " Pan acrescentou." Mas, para que essas tecnologias interessantes que abrangem agentes minúsculos possam progredir em direção ao uso humano, precisamos entender completamente os mecanismos intracelulares subjacentes dentro das nossas complexas redes biológicas. É também de grande importância encontrar uma forma robusta de controlar a liberação do fármaco para avaliar o sucesso do processo ".

Pan explicou que as plataformas de entrega de drogas atuais sofrem de grandes dificuldades (por exemplo, evitando que o sistema imune atinja o tecido alvo). Uma vez que estes veículos de entrega encontram várias barreiras em rota para o alvo, a libertação prematura da droga muitas vezes leva a resultados mal sucedidos.

"A compreensão fundamental da ciência básica do transporte de partículas irá permitir a capacidade de controlar e manipular a entrega de drogas", disse Pan. "Neste trabalho, fazemos perguntas críticas, tais como: 'Quanta droga está sendo liberada pela nanopartícula uma vez que as partículas entram nas células? Existe uma forma de acompanhar o andamento deste processo de entrega? Como podemos quantificar a quantidade da droga que já foi liberada da partícula, e quanto ainda está retido dentro?"

No passado, pesquisadores demonstraram que a liberação do fármaco pode ser estudada em tubos de ensaio; No entanto, a quantificação não é trivial na presença de uma célula viva. "A informação espacial e espectral de um nano carregador e sua carga útil é crucial para o avanço das imagens baseadas em luminescência, detecção de doenças e tratamento em ambiente biológico complexo", disse Santosh Misra, um pós-doutorando na Universidade do Illinois e primeiro autor do artigo. "Pela primeira vez, usando uma técnica de imagem hiper espectral isto pode ser alcançado. Nossos resultados mostraram que podemos precisamente mapear a quantidade de fármaco que foi liberada a partir da partícula num dado ponto do tempo. Também avançamos nos mecanismos da nanopartícula, através da qual ela é internalizada dentro de uma célula de câncer ".

O grupo de pesquisa conceberam três sistemas compreendendo zwitteriónico esférico, uma molécula neutra com ambas as cargas elétricas positivas e negativas, e nanopartículas estabilizadas com fosfolipidios, como um sistema de entrega de drogas fluorescentes e não fluorescentes, demonstrando o conceito de uma droga anti-cancer aprovada pela FDA (departamento de regulação americano para administração de comida e drogas) em células de câncer de mama.

"Os resultados mostraram que as nanopartículas e agentes terapêuticos podem ser mapeados e medidos ao mesmo tempo, impedindo a exigência de um corante, proporcionando assim novas vias na caracterização espaço-temporal e detecção síncrona e quantificação de carga útil do transportador", disse Pan. "Prevejo que os nossos resultados irão ajudar a comunidade biomédica a repensar o nível de controle necessário quando se trabalha com portadores de entrega de drogas e, eventualmente, um resultado terapêutico eficaz será alcançado"

Fonte: http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201602966

http://phys.org/news/2016-10-quantify-drug-delivery-nanoparticles-cell.html

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