p Com a necessidade contínua de dispositivos muito pequenos em aplicações terapêuticas, há uma demanda crescente para o desenvolvimento de nanopartículas que possam transportar e entregar medicamentos às células-alvo do corpo humano. p Recentemente, pesquisadores criaram nanopartículas que, nas condições certas, auto-montagem - aprisionando moléculas hóspedes complementares dentro de sua estrutura. Como pequenos submarinos, esses nanocarreadores versáteis podem navegar no ambiente aquoso ao redor das células e transportar suas moléculas hóspedes através da membrana das células vivas para entregar sequencialmente sua carga.

p Embora o transporte de moléculas dentro das células com nanopartículas tenha sido alcançado anteriormente por meio de vários métodos, pesquisadores desenvolveram nanopartículas capazes de entregar e trocar moléculas complementares. Para aplicações práticas, esses nanocarreadores são altamente desejáveis, explica Francisco Raymo, professor de química na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Miami e investigador principal deste projeto.

p "A capacidade de entregar espécies distintas dentro das células de forma independente e forçá-las a interagir, exclusivamente no ambiente intracelular, pode evoluir para uma estratégia valiosa para ativar drogas dentro das células, "Raymo diz.

p Os novos nanocarreadores têm 15 nanômetros de diâmetro. Eles são construções supramoleculares feitas de blocos de construção chamados polímeros anfifílicos. Esses nanocarreadores mantêm as moléculas hóspedes dentro dos limites de seu interior insolúvel em água e usam seu exterior solúvel em água para viajar através de um ambiente aquoso. Como resultado, esses nano-veículos são ideais para a transferência de moléculas que, de outra forma, seriam insolúveis em água, em um ambiente líquido.

p "Uma vez dentro de uma célula viva, as partículas se misturam e trocam sua carga. Essa interação permite a transferência de energia entre as moléculas internalizadas, "diz Raymo, diretor do laboratório UM para fotônica molecular. "Se os doadores e aceitadores de energia complementar forem carregados separadamente e sequencialmente, a transferência de energia entre eles ocorre exclusivamente dentro do espaço intracelular, "diz ele." À medida que ocorre a transferência de energia, os receptores emitem um sinal fluorescente que pode ser observado com um microscópio. "

p Essenciais para este mecanismo são as ligações não covalentes que mantêm frouxamente as construções supramoleculares juntas. Essas ligações fracas existem entre moléculas com formas e propriedades eletrônicas complementares. Eles são responsáveis ​​pela capacidade das supramoléculas de se agruparem espontaneamente em ambientes líquidos. Sob as condições certas, a reversibilidade desses contatos não covalentes fracos permite que as construções supramoleculares troquem seus componentes, bem como sua carga.

p Os experimentos foram conduzidos com culturas de células. Ainda não se sabe se as nanopartículas podem realmente viajar pela corrente sanguínea.

p "Esse seria o sonho, mas não temos evidências de que eles possam realmente fazer isso, "Raymo diz." No entanto, esta é a direção que estamos seguindo. "

p A próxima fase desta investigação envolve a demonstração de que este método pode ser usado para fazer reações químicas dentro das células, em vez de transferências de energia.

p "O tamanho dessas nanopartículas, seu caráter dinâmico e o fato de que as reações ocorrem em condições biológicas normais (em temperatura ambiente e ambiente neutro) torna essas nanopartículas um veículo ideal para a ativação controlada de terapêuticas, diretamente dentro das células, "Raymo diz.

p O estudo atual é intitulado "Troca intracelular de hóspedes entre hospedeiros supramoleculares dinâmicos." Está publicado no Jornal da American Chemical Society .

p Outros autores são John F. Callan, co-autor correspondente do estudo, da Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da Universidade de Ulster; Subramani Swaminathan e Janet Cusido do Laboratório de Fotônica Molecular da UM, Departamento de Química da Faculdade de Artes e Ciências; e Colin Fowley e Bridgeen McCuaghan, Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da Universidade de Ulster.