p (PhysOrg.com) - Pesquisadores da Washington University em St. Louis desenvolveram um nanocage de ouro revestido com polímero que não apenas se abre em resposta à luz para liberar uma pequena quantidade de uma carga útil de droga, mas então fecha quando a luz é desligada, deixando este nanodispositivo pronto para entregar outra dose do medicamento sob comando. Liberar quantidades cuidadosamente tituladas de um medicamento apenas perto do tecido que é o alvo pretendido do medicamento, este sistema de entrega tem o potencial de maximizar os efeitos benéficos de um medicamento enquanto minimiza seus efeitos colaterais. p Este trabalho, liderado por Younan Xia, Ph.D., foi publicado no jornal Materiais da Natureza .

p A chave para a capacidade de resposta do nanocage à luz está em um fenômeno físico conhecido como ressonância plasmônica de superfície. Alguns dos elétrons no nanocage de ouro não estão ancorados em átomos individuais, mas, em vez disso, formam um gás de elétron flutuando livremente. A luz incidindo sobre esses elétrons pode levá-los a oscilar como um só. Esta oscilação coletiva, o plasmon de superfície, ocorre em um determinado comprimento de onda, ou cor, isso depende da espessura das paredes da gaiola. À medida que mais ouro é depositado nas gaiolas e suas paredes ficam mais espessas, uma suspensão de nanocages muda de vermelho para comprimentos de onda no infravermelho próximo. Os tecidos biológicos são amplamente transparentes à luz infravermelha.

p A ressonância do plasmon de superfície, na verdade, tem duas partes. Na frequência ressonante, a luz pode ser espalhada pelas gaiolas, absorvido por eles, ou uma combinação desses dois processos. É o componente de absorção que os cientistas exploram para abrir e fechar os nanocages. À medida que os nanocages absorvem luz, eles ficam quentes, desencadeando uma mudança em um polímero especial que responde ao calor de uma forma interessante. O polímero, poli (N-isopropilacrilamida), e seus derivados têm o que é chamado de temperatura crítica. Quando atingem essa temperatura, eles passam por uma transformação chamada mudança de fase.

p Se a temperatura for inferior à temperatura crítica, as cadeias de polímero amam a água e se destacam da gaiola como escovas. As escovas vedam os poros da gaiola e evitam que a carga vaze. Mas como a gaiola de ouro responde à luz e aquece acima da temperatura crítica, as cadeias de polímero evitam água, encolher juntos e entrar em colapso. À medida que encolhem, os poros da gaiola abertos, liberando seu conteúdo. A quantidade de droga que se espalha para fora das gaiolas depende de quanto tempo as gaiolas permanecem aquecidas, o que, por sua vez, depende de quanto tempo a luz incide sobre eles.

p Para que este processo aberto e fechado seja útil do ponto de vista médico, os investigadores adaptaram a temperatura crítica do polímero para cair acima da temperatura corporal (37 ° C), mas bem abaixo de 42 ° C, a temperatura em que o calor começaria a matar as células. Testes com nanocages carregados de doxorrubicina mostraram que a luz desencadeou a liberação do medicamento conforme o esperado, desencadeando a morte de cultura de cultivo de células de câncer de mama.

p Este trabalho é detalhado em um artigo intitulado, "Nanocages de ouro cobertos por polímeros inteligentes para liberação controlada com luz quase infravermelha." Um resumo deste artigo está disponível no site da revista.

p Fornecido pelo National Cancer Institute (notícias:web)