p Antes que o enorme potencial de minúsculos nanocarreadores para entrega de drogas altamente direcionadas e limpeza ambiental possa ser realizado, os cientistas primeiro precisam ser capazes de vê-los. p Atualmente, os pesquisadores têm que confiar na fixação de corantes fluorescentes ou metais pesados ​​para rotular partes de estruturas de nanocarreadores orgânicos para investigação, frequentemente alterando-os no processo. Uma nova técnica usando raios-X "suaves" quimicamente sensíveis oferece uma forma mais simples, forma não disruptiva de obter informações sobre este nanomundo.

p Em um estudo publicado por Nature Communications , uma equipe de pesquisa demonstra a capacidade do método de raios-X em uma nanopartícula de entrega de droga inteligente e uma nanoestrutura de polissão destinada a capturar o óleo cru derramado no oceano.

p "Desenvolvemos uma nova técnica para observar a estrutura interna dos nanocarreadores, química e comportamento ambiental sem qualquer rotulagem - uma nova capacidade que até agora não foi possível, "disse Brian Collins, um físico da Washington State University e autor correspondente do estudo. "Atualmente, você precisa de etiquetas fluorescentes para ver o interior dos nanocarreadores, mas isso pode modificar sua estrutura e comportamento, especialmente se forem feitos de materiais à base de carbono. Com esta nova técnica, conseguimos olhar dentro desses nanocarreadores, analisar suas identidades químicas e concentrações - e fazer tudo isso em seu estado totalmente natural, incluindo seu ambiente aquático. "

p Nanotransportadores orgânicos usados ​​para entrega de drogas são frequentemente criados a partir de moléculas baseadas em carbono, que amam ou odeiam água. Essas moléculas chamadas de hidrofílicas e hidrofóbicas são unidas e se automontam na água, com a parte que odeia a água se escondendo dentro de uma concha dos segmentos que amam a água.

p Drogas hidrofóbicas também se inserem na estrutura, que é projetado para abrir e liberar a droga apenas no ambiente doente. Por exemplo, a tecnologia nanocarrier tem o potencial de permitir a quimioterapia que mata apenas as células cancerosas, sem deixar o paciente doente, permitindo doses mais eficazes.

p Embora os nanotransportadores possam ser criados dessa forma, os pesquisadores não podem ver facilmente os detalhes de suas estruturas ou mesmo a quantidade de droga que está dentro ou vazando. O uso de rótulos fluorescentes pode destacar partes de nanocarreadores - até mesmo fazê-los piscar - mas eles também mudam os portadores no processo, às vezes significativamente.

p Em vez de, a técnica que Collins e seus colegas desenvolveram usa raios-X ressonantes suaves para analisar os nanocarriers. Os raios X moles são um tipo especial de luz que fica entre a luz ultravioleta e os raios X fortes, que são os tipos usados ​​pelos médicos para ver um osso quebrado. Esses raios X especiais são absorvidos por quase tudo, incluindo o ar, portanto, a nova técnica requer um ambiente de alto vácuo.

p A equipe de Collins adaptou um método de raio-X suave para investigar imprimíveis, baseado em carbono, eletrônicos de plástico, para que funcionasse nesses nanocarreadores orgânicos à base de água - penetrando em uma fina camada de água para fazê-lo.

p Cada ligação química absorve um comprimento de onda ou cor diferente de raios X suaves, então, para este estudo, pesquisadores selecionaram cores de raios-X para iluminar diferentes partes de um nanocarreador de medicamento inteligente por meio de suas ligações exclusivas.

p "Basicamente, ajustamos a cor do raio-X para distinguir entre as ligações já existentes na molécula, "disse Collins.

p Isso permitiu que eles avaliassem quanto e que tipo de material estava em seu núcleo interno, o tamanho e o conteúdo de água na nanoconcha circundante, bem como a forma como o nanocarreador respondeu a um ambiente em mudança.

p Eles também usaram a técnica de raio-X suave para investigar um nanocarreador polysoap que foi desenvolvido para capturar óleo cru derramado no oceano. Polysoaps podem criar um nanocarreador a partir de uma única molécula, maximizando sua área de superfície para capturar hidrocarbonetos, como aqueles encontrados em um derramamento de óleo. Usando a nova técnica, os pesquisadores descobriram que a estrutura semelhante a uma esponja aberta de um polysoap pode persistir de altas a baixas concentrações, o que o tornará mais eficaz em aplicativos do mundo real.

p "É importante que os pesquisadores possam examinar todas essas estruturas de perto, para que possam evitar tentativas e erros caros, "disse Collins.

p Esta técnica deve permitir aos pesquisadores avaliar o comportamento dessas estruturas em diferentes ambientes, Collins disse. Por exemplo, para entrega inteligente de drogas, pode haver diferentes temperaturas, níveis de pH e estímulos no corpo, e os pesquisadores querem saber se as nanoestruturas permanecem juntas até que haja condições adequadas para a aplicação da droga. Se eles puderem determinar isso no início do processo de desenvolvimento, eles podem ter mais certeza de que os nanocarreadores funcionarão antes de investir em estudos médicos demorados.

p "Imaginamos que esta nova técnica permitirá um ritmo muito mais rápido e maior precisão no design e desenvolvimento dessas novas tecnologias empolgantes, "Collins disse.