Nanomedicina sistema di esaltare effetti terapeutici iniettabili Drugs

Giugno 8, 2016 Admin Salute 0 1
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Uno studio proof-of-concept per un nuovo sistema di rilascio multistadio (MDS) per le applicazioni di imaging e terapeutiche è stato proposto in Nature Nanotechnology in un articolo scritto da Mauro Ferrari, Ph.D., della University of Texas Health Science Center a Houston . Questa scoperta potrebbe andare un lungo cammino verso la realizzazione di farmaci iniettabili più efficace.

"Questa è la prossima generazione di nanomedicina", ha detto Ferrari, il senior autore. "Ora, stiamo progettando nanostrutture sofisticati per eludere le difese naturali dell'organismo, individuare tumori e altre cellule malate, e rilasciare un carico utile di terapie, agenti di contrasto, o entrambi in un periodo controllato. E 'la differenza tra una bicicletta e una moto . "

La nanotecnologia offre strumenti nuovi e potenti per progettare e ingegnere di sistemi di somministrazione dei farmaci innovativi e per prevedere come funzioneranno una volta all'interno del corpo. "Il campo di nanoparticelle terapeutiche iniziato con piccole bolle di grasso-droga incapsulato chiamati liposomi, ormai comunemente utilizzati nelle cliniche di cancro in tutto il mondo. Targeting molecole sono state successivamente aggiunti liposomi e altri nanovettori per aiutare in indirizzandoli alle cellule malate," Ferrari ha detto.




Come agenti per via endovenosa per gli obiettivi prefissati non è un compito facile. Si stima che circa uno ogni 100.000 molecole di agente raggiunge la sua destinazione desiderata. I medici devono affrontare il dilemma di aumentare il dosaggio, che può portare ad effetti collaterali o ridurre il dosaggio, che può limitare i benefici terapeutici.

L'approccio multistadio, secondo Ferrari, è necessario per aggirare le difese naturali del corpo o biobarriers, che fungono da ostacoli per corpi estranei iniettati nel flusso sanguigno. "Per superare questo problema, abbiamo ipotizzato e sviluppato un MDS multifunzionale comprendente fase 1 particelle mesoporosi caricato con uno o più tipi di stadio 2 nanoparticelle, che possono a loro volta portare sia agenti attivi o particelle più alto stadio. Abbiamo dimostrato il carico, controllato rilascio e simultanea consegna in vitro di quantum-dots e nanotubi di carbonio a cellule vascolari umane, "scrivono gli autori.

Oltre a biobarriers eludere, la squadra di Ferrari sta lavorando sulle modifiche biochimiche necessarie per fornire in modo efficiente la MDS ad una specifica lesione cancro. "Abbiamo dati preliminari che dimostrano che siamo in grado di localizzare un carico utile di agenti diagnostici, agenti terapeutici o combinazione di entrambi alle cellule bersaglio. Una volta sul posto, le molecole possono essere rilasciati in modo controllato e quindi l'MDS si degradano in 24-48 ore, essere trasformati in acido ortosilicico e non lasciano traccia nel corpo ", ha detto Ferrari.

Lead autore Ennio Tasciotti, Ph.D., Senior Fellow postdottorato in Research Center nanomedicina presso l'Health Science Center a Houston UT, ha detto che lo studio proof-of-concept non sarebbe stato possibile senza uno sforzo multidisciplinare comprendente contributi di matematici, fisici , ingegneri, chimici e biologi.

"Abbiamo a che fare con oggetti che si trovano nella miliardesimo di metro gamma di dimensioni e di studiare questi oggetti abbiamo utilizzato tecnologie all'avanguardia", ha detto Tasciotti. "La caratterizzazione delle particelle è stata effettuata utilizzando elettronica a scansione e la microscopia a forza atomica, light scattering dinamico, fluorimetria e citometria a flusso. L'interazione delle particelle con cellule è stata studiata utilizzando la fluorescenza e microscopia confocale, nonché una serie di saggi destinati a determinare la vitalità cellulare e il tasso di internalizzazione delle nanoparticelle. "

Lo studio - "particelle di silicio mesoporosi come un sistema di consegna più stadi per l'imaging e applicazioni terapeutiche" - è stata condotta con i ricercatori della University of Texas MD Anderson Cancer Center e Rice University ed è inclusa nel marzo 2 Pubblicazione Advance Online "Nature Nanotechnology del" sito Web. Collaboratori includono Ashley Leonard, Katherine Price e James Tour, Ph.D., tutti con Rice University, e Fredika Robertson, Ph.D., di UT MD Anderson Cancer Center.

Coautori della Ferrari dal Research Center nanomedicina includono: Xuewu Liu, Ph.D., Rohan Bhavane, Ph.D., Ming-Cheng "Mark" Cheng, Ph.D., Kevin Impianti e Paolo Decuzzi, Ph.D.

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