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Push to Tenha nanopartículas de ouro Serve como um Testbed Biomédica

Published on June 21, 2011 at 8:23 PM

Nanopartículas de ouro estão se tornando o padrão de ouro ... bem ... para uso médico-nanopartículas. Um novo estudo por pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) eo National Cancer Institute de Nanotecnologia Laboratório de Caracterização (NCL) propõe não apenas uma espécie de ouro nanopartículas "testbed" para explorar como as minúsculas partículas se comportam em sistemas biológicos, mas também um paradigma de como caracterizar formulações de nanopartículas para determinar exatamente o que você está trabalhando.

Usos potenciais de nanopartículas de ouro, diz o químico NIST Vince Hackley, incluem de alta precisão, sistemas de entrega de drogas e potenciadores de imagem de diagnóstico. Ouro não é tóxico e pode ser formado em partículas em uma variedade de tamanhos e formas. Por si só, o ouro não faz muito biologicamente, mas pode ser "funcionalizada", anexando, por exemplo, à base de proteínas drogas juntamente com moléculas alvo que se aglomeram em torno preferencialmente as células cancerosas. As nanopartículas são geralmente revestidos, bem como, para impedir que se aglomerem e para evitar eliminação rápida pelo sistema imunitário do corpo.

Esboço de uma nanopartícula de ouro típico envolto em dendrons. Um único átomo de enxofre no 'root' de cada âncoras dendron multiplicar ramificada-lo para a nanopartícula de ouro no centro. NIST e NCI / NCL pesquisadores estão estudando as construções pequenas como um banco de ensaio e do veículo básico para muitas possíveis aplicações biomédicas. Crédito: Cho / NIST

Anil NCL Patri observa que a composição de revestimento, densidade e estabilidade de ter um profundo impacto sobre a segurança nanomaterial, biocompatibilidade (bem como as nanopartículas distribuir no corpo), ea eficácia do sistema de entrega. "Entender esses parâmetros através da caracterização completa permitiria a comunidade de pesquisa para projetar e desenvolver nanomateriais melhor", diz ele.

Para facilitar tais estudos, a equipe do NIST / NCL estabelecidos para criar um testbed-uma nanopartícula uniforme, nanopartículas casca-núcleo controláveis ​​que poderiam ser feitas por encomenda com a forma precisa e tamanho, e ao qual pode ser anexado praticamente qualquer potencialmente úteis funcionalidade. Pesquisadores, então, poderia estudar como as variações controladas saíram em um sistema biológico.

Seu sistema de julgamento é baseado em moléculas em forma de ramificação regularmente chamado dendrons, um termo derivado da palavra grega para "árvore". Química Dendron é relativamente novo, datando da década de 1980. Eles são excelentes para este uso, diz pesquisador do NIST Tae Joon Cho, porque o dendrons individuais são sempre do mesmo tamanho, ao contrário dos polímeros, e pode ser facilmente modificado para transportar "carga" moléculas. Ao mesmo tempo, a ponta da estrutura, a "árvore" tronco é projetado para ligação facilmente à superfície de uma nanopartícula de ouro.

A equipe fez um conjunto exaustivo de medidas para que pudessem descrever minuciosamente os seus custom-made dendron revestido nanopartículas. "Não há um monte de protocolos de volta para a caracterização desses materiais, suas propriedades físicas e químicas, estabilidade, et cetera", Hackley diz, "assim, uma das coisas que saíram do projeto é uma série básica de protocolos de medição que podemos aplicar a qualquer tipo de ouro baseada em nanopartículas. "

Qualquer técnica de medição única, diz ele, é provavelmente inadequada para descrever um lote de nanopartículas, porque provavelmente será insensível a algumas faixas de tamanho ou confuso por fatores outros, particularmente se as partículas estão em um fluido biológico.

O novo papel NIST / NCL proporciona o início de um catálogo de técnicas de análise para obter uma lowdown detalhadas sobre nanopartículas. Essas técnicas incluem a espectroscopia de ressonância magnética nuclear, a matriz-assisted laser de espectrometria de massa de dessorção / ionização, espalhamento de luz dinâmico, espectroscopia ultra-violet/visible e X-ray espectroscopia de fotoelétrons. As nanopartículas dendron revestido também foram testados para a estabilidade em "biologicamente relevante" condições de acidez, temperatura e algumas formas reconhecidas de ataque químico que teria lugar na corrente sanguínea. In vitro testes biológicos estão pendentes.

O trabalho foi financiado em parte pelo National Cancer Institute, National Institutes of Health.

Last Update: 20. October 2011 04:49

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