Ao longo do último século, tem havido um progresso surpreendente na ciência médica, levando ao desenvolvimento de medicamentos eficazes para o tratamento do câncer e uma ampla variedade de outras doenças. Mas a dispersão aleatória de drogas por todo o corpo muitas vezes diminui sua eficácia e, pior ainda, danifica o tecido saudável. Um excelente exemplo disso é o uso de drogas quimioterápicas, que funcionam para bloquear a divisão celular, causando perda de cabelo e problemas intestinais em pacientes com câncer (o crescimento do cabelo e a eliminação de resíduos dependem da rápida renovação celular).

Isso levou a um esforço global para desenvolver sistemas mais inteligentes para a administração de medicamentos que visem de forma mais eficaz a parte específica do corpo afetada pelo câncer, contornando o tecido saudável. Uma edição recente de Materiais e interfaces aplicados ACS apresenta trabalhos pioneiros na área pela Faculdade Técnica de Biotecnologia e Engenharia de Alimentos.

A candidata ao doutorado Alona Shagan e o professor assistente Boaz Mizrahi desenvolveram uma tecnologia que permite que os medicamentos sejam administrados e liberados apenas no tecido doente ao qual o medicamento se destina. O novo método usa um revestimento de polímero exclusivo que contém partículas de ouro em nanoescala, além da própria droga. A droga só é liberada quando uma luz incide sobre as partículas de ouro, fazendo com que o revestimento polimérico derreta.

"Os materiais foto-disparados desempenham um papel vital em uma variedade de aplicações biomédicas, "disse Shagan." Mas, apesar deste enorme potencial, esses materiais raramente são usados ​​por causa das toxinas no próprio revestimento de polímero, e danos causados ​​por luz de alta energia (ondas curtas). "

Os pesquisadores desenvolveram o método de entrega único para liberação sob luz de onda longa (infravermelho próximo, NIR). A luz aquece as nanoconchas de ouro, derreter a embalagem de polímero, e liberar a droga. A principal vantagem da luz NIR é sua capacidade de penetrar nos tecidos corporais sem prejudicá-los.

"Desenvolvemos um material com diversos pontos de fusão, permitindo-nos controlá-lo usando baixas intensidades, "explica o Prof. Mizrahi." Nosso sistema é composto de materiais aprovados pela FDA, e estamos relativamente próximos da aplicação clínica. "

Os pesquisadores acreditam que esta nova tecnologia pode ser usada para uma variedade de outras aplicações, como vedação de lesões internas e externas, retenção temporária de tecido durante a cirurgia, ou como suportes biodegradáveis ​​para o cultivo de órgãos de transplante. Pode até ser possível usar o polímero como parte do processo de autocura, dando-lhe uma ampla gama de aplicações médicas e não médicas.

"Este artigo enfoca o conceito e o material:como podemos projetar o material para atender a esses requisitos físicos e mecânicos específicos, "diz o Prof. Mizrahi." O próximo passo incluirá a criação de partículas que incluem os medicamentos para que possamos testar sua eficácia aprimorada usando esta tecnologia de entrega. Discutiremos isso em um próximo artigo. "