Nanocápsulas responsivas a múltiplos estímulos entregam drogas seletivamente exatamente onde são necessárias
p Magnético, Nanopartículas responsivas ao pH entregam a droga antitumoral doxorrubicina (fluorescente em vermelho nesta imagem) às células cancerosas. Crédito:American Chemical Society
p Um sistema de entrega de drogas baseado em nanopartículas que pode sentir e responder a diferentes condições no corpo, bem como a um campo magnético externamente aplicado, poderia aumentar a capacidade dos médicos de direcionar medicamentos a locais específicos da doença. p Os pesquisadores do A * STAR criaram as nanocápsulas multifuncionais envolvendo nanopartículas de óxido de ferro magnético dentro de um revestimento de polímero biocompatível que poderia ser ajustado para responder à acidez ou temperatura. A equipe já mostrou que as nanopartículas podem entregar seletivamente a droga antitumoral tóxica doxorrubicina às células cancerosas.
p Alguns sistemas de entrega de drogas de nanopartículas anteriores incorporaram a responsividade do campo magnético, e outros mostraram sensibilidade ao pH ou temperatura. As nanopartículas desenvolvidas por Chaobin He, Zibiao Li e seus colegas do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais são incomuns porque combinam múltiplos comportamentos responsivos a estímulos em uma única nanopartícula.
p A equipe fez suas nanopartículas revestindo as partículas de óxido de ferro com sílica, em seguida, anexar o polímero biocompatível de poli (lactídeo) (PLA) por meio de um processo conhecido como estereocomplexação. Os fios de polímero PLA se auto-montam em torno do núcleo de ferro, formando um invólucro flexível que pode ser carregado com moléculas de drogas.
p O núcleo de óxido de ferro permite que os médicos direcionem fisicamente a droga encapsulada a locais específicos do corpo usando um campo magnético externo, explica Zibiao Li, um membro da equipe. "Esta característica dos nanocarreadores responsivos a estímulos é especialmente importante na terapia do câncer para prevenir os graves efeitos colaterais da quimioterapia, ", diz ele. Ao entregar seletivamente drogas de quimioterapia a um tumor, o efeito nocivo do medicamento nas células saudáveis pode ser minimizado.
p Os pesquisadores aumentaram ainda mais a entrega seletiva de suas nanocápsulas revestindo-as com copolímeros de PLA recém-projetados que podem responder a mudanças no pH ou temperatura. Um polímero denominado PLA-PDMAEMA, por exemplo, incha em condições ácidas, afrouxando o controle sobre sua carga de drogas à medida que ela se expande. Como as células tumorais são normalmente ambientes mais ácidos do que células saudáveis, essas nanopartículas devem liberar seletivamente seus medicamentos dentro das células cancerosas.
p Quando os pesquisadores carregaram suas nanopartículas revestidas com PLA-PDMAEMA com a droga anticâncer doxorrubicina, eles mostraram que a droga foi liberada significativamente mais rápido em condições ácidas. Os testes iniciais com células de câncer de mama confirmaram que as cápsulas foram captadas pelas células e capazes de liberar sua carga para matar as células.
p A próxima etapa será otimizar o tamanho do tamanho das nanocápsulas, antes de testá-los em modelos animais. "Exploração adicional do uso dessas nanopartículas para a entrega combinada de drogas e bioimagem também está em andamento, "Li diz.