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Push to Ha nanopartículas de oro Servir como banco de pruebas biomédicas

Published on June 21, 2011 at 8:23 PM

Las nanopartículas de oro se están convirtiendo en el ... bueno ... estándar de oro para uso médico-nanopartículas. Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y Nanotecnología del Instituto Nacional del Cáncer Caracterización Laboratory (NCL) propone no sólo un tipo de nanopartícula de oro "banco de pruebas" para explorar cómo las diminutas partículas se comportan en los sistemas biológicos, pero también un paradigma de cómo caracterizar las formulaciones de nanopartículas para determinar exactamente lo que estás trabajando.

Usos potenciales de las nanopartículas de oro, dice el NIST químico Vince Hackley, son de alta precisión en la entrega de medicamentos, sistemas de diagnóstico y potenciadores de la imagen. El oro no es tóxico y se puede formar en las partículas en un rango de tamaños y formas. Por sí mismo, el oro no hace mucho biológicamente, pero puede ser "funcionalizados" uniendo, por ejemplo, fármacos basados ​​en proteínas, junto con moléculas dirigidas que se agrupan preferentemente en torno a las células cancerosas. Las nanopartículas son generalmente recubiertos, así, para evitar que se amontonen y evitar la rápida eliminación por el sistema inmunológico del cuerpo.

Bosquejo de una nanopartícula de oro típica encerrado en dendrones. Un solo átomo de azufre en la "raíz" de cada uno de los anclajes dendrón ramificaciones múltiples que las nanopartículas de oro en el centro. NIST y los investigadores del NCI / NCL están estudiando las construcciones pequeñas, como un banco de pruebas y el vehículo básico para muchas aplicaciones biomédicas posible. Crédito: Cho / NIST

Anil Patri NCL señala que la composición de recubrimiento, la densidad y la estabilidad de tener un profundo impacto sobre la seguridad de los nanomateriales, biocompatibilidad (qué tan bien las nanopartículas de distribución en el cuerpo), y la eficacia del sistema de entrega. "La comprensión de estos parámetros a través de la caracterización minuciosa permitiría a la comunidad de investigación para diseñar y desarrollar mejor los nanomateriales", dice.

Para facilitar tales estudios, el equipo del NIST / NCL se propuso crear un banco de pruebas-una nanopartícula uniforme, controlable core-shell de nanopartículas que se podría hacer a la medida con la forma exacta y el tamaño, y al que se podría unir casi todos los potencialmente útiles funcionalidad. Luego, los investigadores pudieran estudiar cómo las variaciones controladas ido en un sistema biológico.

Su sistema de prueba se basa en moléculas de forma regular la ramificación llamada dendrones, un término derivado de la palabra griega para "árbol". Química Dendron es bastante nuevo, que data de la década de 1980. Son excelentes para este uso, dice el investigador del NIST Cho Tae Joon, ya que el dendrones individuales son siempre del mismo tamaño, a diferencia de los polímeros, y puede ser fácilmente modificado para llevar "carga útil" moléculas. Al mismo tiempo, la punta de la estructura-el "árbol" tronco-está diseñado para enlazar fácilmente a la superficie de una nanopartícula de oro.

El equipo hizo un exhaustivo conjunto de mediciones por lo que bien podría describir su medida recubiertos dendrón nanopartículas. "No hay una gran cantidad de protocolos en torno a la caracterización de estos materiales, sus propiedades físicas y químicas, estabilidad, etcétera," Hackley dice, "así, una de las cosas que salieron de este proyecto es una serie básica de los protocolos de medición que podemos aplicar a cualquier tipo de nanopartículas a base de oro. "

Cualquier técnica de medición única, dice, es probablemente inadecuado para describir un grupo de nanopartículas, porque es probable que sea insensible a algunos rangos de tamaño o confundidos por factores-en particular si las partículas se encuentran en un fluido biológico.

El nuevo NIST / NCL documento proporciona los principios de un catálogo de técnicas de análisis para obtener una detallada verdad sobre las nanopartículas. Estas técnicas incluyen la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, láser asistida por matriz de desorción / ionización de espectrometría de masas, dispersión de luz dinámica, la espectroscopia ultra-violet/visible de rayos X y espectroscopía de fotoelectrones. Las nanopartículas recubiertas dendrón-también se pusieron a prueba la estabilidad en "biológicamente relevantes" las condiciones de temperatura, acidez y otras formas reconocidas de ataque químico que se llevaría a cabo en el torrente sanguíneo. In vitro, las pruebas biológicas están pendientes.

El trabajo fue financiado en parte por el Instituto Nacional del Cáncer, Institutos Nacionales de Salud.

Last Update: 7. October 2011 03:47

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