p Eugenia Kharlampieva, pesquisadora da Universidade do Alabama em Birmingham, Ph.D., faz microcápsulas de polímero destinadas a transportar drogas contra o câncer para o local de um tumor. Trabalhando no Departamento de Química da UAB na interseção da química de polímeros, nanotecnologia e ciência biomédica, ela está criando novas partículas "inteligentes" que fornecerão distribuição controlada de drogas terapêuticas. Especificamente, ela descobriu que as mudanças nas formas ou na elasticidade desses minúsculos portadores influenciam muito sua capacidade de superar as barreiras de entrega de drogas que se encontram entre uma injeção em uma veia e o envolvimento em uma célula cancerosa. p Em um artigo recente, Kharlampieva e colegas compararam quatro microcápsulas diferentes - cubos rígidos ou esferas, e cubos ou esferas elásticas - para ver como funcionam contra três desafios. A primeira é evitar o engolfamento por células saudáveis ​​do sistema imunológico de macrófagos que atuam como vigilantes e primeiros defensores contra patógenos estranhos que entram no corpo. A segunda é a capacidade de se espremer através das minúsculas aberturas nas paredes dos vasos sanguíneos prejudiciais para alcançar as células tumorais. O terceiro é ser absorvido pelas células tumorais, onde eles podem entregar sua carga útil de quimioterapia.

p Nos experimentos in vitro, a equipe encontrou vencedores claros. Para o desafio de macrófagos, as esferas e cubos elásticos eram muito melhores em evitar o engolfamento em comparação com as esferas e cubos sólidos. Isso potencialmente significa menos danos às células saudáveis ​​do sistema imunológico e uma meia-vida mais longa na corrente sanguínea para as microcápsulas terapêuticas elásticas.

p "Queremos que eles fiquem longe dos macrófagos, que são como os soldados de compensação da corrente sanguínea, "Kharlampieva disse." Descobrimos que as partículas ocas são muito mais elásticas, e eles não são absorvidos por macrófagos, o que é fantástico. "

p No desafio de passar por pequenas aberturas, as esferas e cubos elásticos, novamente, eram muito melhores do que as microcápsulas sólidas. As paredes dos vasos sanguíneos microscópicos em tumores têm aberturas que variam entre 300 nanômetros e 1,2 micrômetros. Os pesquisadores descobriram que as microcápsulas elásticas, que têm 2 micrômetros de largura, poderia passar por poros que eram duas a três vezes menores que o diâmetro das partículas. E depois de espremer, as microcápsulas recuperaram sua forma de esferas ou cubos.

p Em testes de captação em células de câncer de mama, os cubos - sejam sólidos ou elásticos - mostraram maior absorção, possivelmente porque as paredes planas têm maior área de contato com as células.

p Assim, geral, os pesquisadores escrevem, "Nossos dados mostram que as cápsulas cúbicas elásticas possuem características biológicas importantes, o que pode justificar seu desenvolvimento adicional para a terapia do câncer. "

p O próximo passo para Kharlampieva e seus colegas será testar o significado biológico, ver como as mudanças nas formas e na elasticidade afetam os destinos e destinos dessas microcápsulas de polímero na corrente sanguínea de camundongos.

p Detalhes

p Para fabricar as esferas e cubos, Kharlampieva e colegas começam com andaimes sólidos - uma partícula esférica de dióxido de silício ou um cristal cúbico de carbonato de manganês. Eles então revestem as partículas com cinco camadas duplas de polímeros, usando ácido tânico e poli (N-vinilpirrolidona). Para as microcápsulas sólidas, eles deixam os andaimes no lugar. Para as microcápsulas elásticas, eles removem os andaimes com ácido ou um agente quelante.

p As microcápsulas resultantes são solúveis em água, não tóxico e biodegradável, que lhes convém para o trabalho de entrega controlada de drogas, e as paredes de polímero dessas formas têm apenas 50 nanômetros de espessura. Sua elasticidade é medida com um microscópio de força atômica, e eles são tão pequenos que uma linha de 12, 700 das microcápsulas medem 1 polegada.

p A investigação de Kharlampieva sobre os efeitos da forma e da elasticidade vem da simples observação de que as células do corpo que viajam pela corrente sanguínea não são esféricas e são bastante elásticas.

p O papel, "A forma cúbica aumenta a interação de partículas poliméricas camada por camada com células de câncer de mama, "foi publicado em Materiais Avançados de Saúde .