Medido em bilionésimos de metro, dispositivos nanométricos de automontagem projetados para transportar drogas e agentes de imagem para dentro do corpo estão revolucionando a medicina, melhorando a solubilidade e a biodistribuição dos medicamentos, fornecer uma plataforma para combinar agentes de segmentação e imagem, e permitir que as barreiras da membrana sejam cruzadas, bem como tornar possíveis as terapias de combinação de fármacos e agentes de imagem.

Dispositivos nano de automontagem agora estão incluídos na revolução da nanomedicina, uma história contada por pesquisadores da Duke University e da University of Southern California em um artigo no atual TECNOLOGIA E INOVAÇÃO , Proceedings of the National Academy of Inventors.

Seu relatório cobre duas classes de auto-montagem, dispositivos de entrega médica em nanoescala usados ​​atualmente para transportar medicamentos e também materiais de imagem através de barreiras fisiológicas que eles, agindo por conta própria, seria incapaz de atravessar.

"Dispositivos de automontagem em nanoescala são estruturas complexas organizadas a partir de subcomponentes mais simples - de ocorrência natural ou de engenharia - que assumem estruturas complexas difíceis de alcançar por síntese química, "disse o autor correspondente do artigo, Dr. Ashutosh Chilkoti, professor de engenharia biomédica na Duke University. "Sua dissociação pode ser desencadeada por estímulos externos, que servem como mecanismos para liberar cargas úteis terapêuticas. "

De acordo com o Dr. Chilkoti e seus co-autores, Dr. Mingan Chen e Jonathan R. McDaniel, do Departamento de Engenharia Biomédica da Duke University, bem como o Dr. J. Andrew MacKay, do Departamento de Farmacologia e Ciências Farmacêuticas da University of Southern California, muitos eventos biológicos dependem de estruturas que se automontam ou se desmontam com base em mudanças ambientais ou necessidades fisiológicas. Essas automontagens naturais usadas na nanomedicina dependem de várias forças fracas, tais como aqueles associados a capsídeos virais e proteínas.

Auto-montagens projetadas usadas em nanomedicina vêm em mais de cinco grupos de formas estruturais, incluindo a nanoestrutura micelar.

"Recentemente, desenvolvemos uma nova estratégia que utiliza micelas automontadas a partir de polipeptídeos recombinantes após anexar a doxorrubicina, uma droga contra o câncer, para entregar a droga, "explicou o Dr. Chilkoti, que também é o diretor do Centro de Materiais e Sistemas de Materiais Biologicamente Inspirados da Duke University.

De acordo com o Dr. MacKay, um co-autor correspondente do relatório, a estabilidade das micelas é importante para seu sucesso ou fracasso como sistemas de entrega de drogas.

"A estabilidade das micelas tem componentes termodinâmicos e cinéticos, "disse ele." Todos os fatores que influenciam a estabilidade micelar podem ser ajustados no nível genético. Assim, acreditamos que as micelas polipeptídicas geneticamente codificadas provavelmente desempenham um papel cada vez maior no projeto de transportadores em nanoescala de próxima geração de fármacos e agentes de imagem ".

Em seu relatório, os autores avaliam as propriedades estruturais e físico-químicas, bem como as aplicações potenciais, de cada tipo de estrutura.