Uma das características mais promissoras das nanopartículas como agentes diagnósticos é a capacidade de se anexar à superfície das nanopartículas de uma grande variedade de moléculas de direcionamento que podem aumentar a distinção entre células malignas e saudáveis, tornando mais fácil localizar um pequeno número de células doentes em um mar de células saudáveis. Contudo, o desenvolvimento de tais nanopartículas direcionadas foi dificultado pela necessidade de otimizar os métodos químicos usados ​​para ligar a molécula de direcionamento à nanopartícula para cada combinação única dos dois.

Agora, uma equipe de pesquisadores do Massachusetts General Hospital e da Harvard Medical School desenvolveu uma metodologia química que pode ser usada para anexar virtualmente qualquer anticorpo a uma nanopartícula sem a necessidade de otimizar as condições de reação. Esta equipe, liderado por Ralph Weissleder, que é co-investigador principal do MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence, publicou suas descobertas no jornal Nature Nanotechnology .

Usando uma nanopartícula que é magnética e fluorescente e três anticorpos monoclonais diferentes conhecidos por direcionar as moléculas de superfície associadas ao tumor, Dr. Weissleder e seus colaboradores aplicaram o que eles chamam de "química bioortogonal" para criar nanopartículas que se ligam fortemente aos tipos de tumor alvo. Eles mostraram que a ligação ocorreu com as células adequadas usando um novo sistema detector de ressonância magnética miniaturizado desenvolvido pela equipe de Weissleder para uso em aplicações de ponto de atendimento.

Os pesquisadores então compararam a capacidade de ligação de suas nanopartículas direcionadas com aquelas preparadas usando uma das abordagens agora padrão para ligar anticorpos a nanopartículas. O novo processo criou nanopartículas que aderiram às células-alvo com 10 a 15 vezes a avidez daquelas nanopartículas preparadas com métodos padrão. Além de melhorar a sensibilidade da detecção de células tumorais usando nanopartículas direcionadas, esta nova química também pode melhorar as estratégias para o desenvolvimento de aplicações de entrega de drogas direcionadas.

Este trabalho, que foi apoiado em parte pelo Instituto Nacional do Câncer, é detalhado em um artigo intitulado, "A química bioortogonal amplifica a ligação das nanopartículas e aumenta a sensibilidade da detecção de células." Um resumo deste artigo está disponível no site da revista.