A pesquisa de nanopartículas é enorme. Isso é, o estudo das nanopartículas, objetos muito minúsculos que agem como uma unidade com propriedades específicas, é uma área de estudo muito popular. Com implicações em muitos caminhos da ciência, da biomedicina à pesquisa de laser, o estudo de como criar nanopartículas com propriedades desejáveis ​​está se tornando cada vez mais importante. Maria Benelmekki e os pesquisadores da Nanoparticles by Design Unit de Mukhles Sowwan fizeram recentemente um avanço na síntese de nanopartículas biomedicamente relevantes. Eles publicaram suas descobertas no jornal Nanoescala .

As nanopartículas podem ser usadas na medicina para a obtenção de imagens durante o diagnóstico e o tratamento. Outras aplicações incluem administração de medicamentos direcionada e cicatrização de feridas. Contudo, a criação de nanopartículas para uso em biomedicina apresenta muitos desafios. Atualmente, nanopartículas são feitas principalmente com produtos químicos, o que é um problema ao usá-los para fins médicos, porque esses produtos químicos podem ser prejudiciais para o paciente. Problemas adicionais são que o processo de fabricação leva várias etapas, o tamanho das partículas é difícil de controlar e as partículas só podem sobreviver armazenadas por um período de tempo relativamente curto. Benelmekki e colegas criaram nanopartículas ternárias biocompatíveis, o que significa que consistem em 3 partes em que cada uma exibe uma propriedade útil, e fizeram isso sem o uso de produtos químicos. O novo método permite fácil manipulação do tamanho das partículas para torná-las sob medida para uma variedade de usos em uma única etapa. Os pesquisadores também desenvolveram um método que fornece melhor estabilidade para armazenamento por mais tempo.

As nanopartículas do estudo são feitas de um núcleo de ferro e prata. Esses dois elementos os imbuem de duas propriedades importantes; eles são magnéticos e podem ser visualizados. O ferro os torna magnéticos, permitindo que os pesquisadores os movam. A prata é excelente para geração de imagens porque a excitação da prata cria um sinal de detecção maior do que a própria partícula, o que significa que pode ser visualizado com microscopia convencional ou dispositivos de imagem médica, apesar de seu tamanho minúsculo. A terceira parte das nanopartículas é uma casca de silício, que envolve o núcleo de ferro-prata. O silício é biocompatível, o que significa que pode entrar em um paciente sem criar complicações, evita que o núcleo seja quebrado e pode ser facilmente manipulado para uso em uma variedade de aplicações biomédicas. Adicionalmente, as nanopartículas também têm comportamento superparamagnético, o que significa que eles são magnéticos apenas quando um campo magnético é aplicado, portanto, sua propriedade magnética é induzível.

A capacidade de criar facilmente estáveis, nanopartículas de tamanho personalizável com múltiplas funcionalidades, sem o uso de produtos químicos, em uma etapa, é um avanço empolgante. Todo esse trabalho foi possível devido à ampla experiência dos membros da unidade em ciência dos materiais, e suas habilidades para trabalhar em um ambiente multidisciplinar. As implicações do trabalho são potencialmente vastas. Benelmekki diz, “As nanopartículas ternárias podem ser utilizadas em diferentes aplicações, como um agente de contraste em ressonância magnética, sensores biomagnéticos, hipertermia para tratamento de câncer e entrega e transfecção direcionadas magneticamente. "Talvez da próxima vez que você for fazer exames de imagem ou tratamento médico, nanopartículas desenhadas aqui no OIST farão parte do tratamento.