Por mais de três décadas, os nanomateriais biomédicos foram desenvolvidos com sucesso para o benefício da teranóstica – um termo composto que se refere ao diagnóstico e tratamento de tumores. As nanopartículas devem atingir o local do tumor e seu microambiente distinto para direcionar o tratamento para o tumor.
Estudos recentes mostram que as propriedades físicas das nanopartículas, especialmente seu tamanho e forma, influenciam dramaticamente seus comportamentos biológicos. O controle dessas propriedades do material é necessário para garantir que o tratamento seja liberado no tumor, após as partículas terem circulado por vários outros microambientes fisiológicos saudáveis.

Em Revisões de Física Aplicada , pesquisadores da China e dos Estados Unidos examinam como a biologia desencadeia mudanças morfológicas em certos tipos de nanopartículas. Esses tipos de partículas são chamados de nanopartículas transformáveis ​​inteligentes, porque podem alterar seu tamanho e forma após a estimulação do ambiente circundante.

Essas nanopartículas transformáveis ​​inteligentes são particularmente promissoras para teranósticos tumorais porque suas propriedades físicas se adaptarão à fisiologia. Essas adaptações melhoram a circulação de partículas, biodistribuição, penetração tumoral, retenção tumoral e distribuição subcelular para terapia direcionada.

“Nanopartículas transformáveis ​​​​inteligentes podem alterar suas morfologias sob diferentes condições fisiológicas conforme as demandas terapêuticas”, disse o coautor Jianxun Ding. "Em nosso estudo, revelamos os projetos estruturais para esses sistemas inteligentes, bem como os mecanismos aprofundados das transformações".

Os pesquisadores apresentam os projetos de nanopartículas transformáveis ​​como diretriz para sua construção e discutem as aplicações biomédicas no campo da teranóstica. Ding e seus colegas mostram sua visão por meio de novas classificações para o projeto de transformação de nanopartículas e os mecanismos que contribuem para a mudança.

Por exemplo, os pesquisadores dividem a transformação do design em duas grandes categorias:tamanho e forma. Para nanopartículas transformáveis ​​em tamanho, as alterações são divididas em transformações pequenas para grandes e grandes para pequenas. O estudo revela projetos detalhados e racionais de nanopartículas transformáveis ​​com base em suas estruturas.

Quanto aos mecanismos que contribuem para a transformação das nanopartículas, "acreditamos que a estrutura e os estímulos deram uma grande contribuição", disse Ding. "Por exemplo, diferentes valores de pH decidiram o local preciso para a transformação, que se correlacionam com várias condições fisiológicas, extracelulares e endo/lisossomais".

Nanopartículas com morfologias físicas constantes foram amplamente investigadas e aplicadas em teranóstica tumoral no passado, enquanto estudos mais recentes de fenômenos de transformação de nanopartículas têm se concentrado principalmente na resposta a estímulos. Até agora, no entanto, não houve uma discussão aprofundada sobre os projetos e aplicações de nanopartículas transformáveis ​​em morfologia.

"Nossa revisão abrange o design da estrutura, o mecanismo de transformação e a aplicação biomédica de nanopartículas transformáveis ​​inteligentes e também inclui perspectivas sobre suas limitações", disse Ding. "Acreditamos que esta revisão lançará luz sobre este importante campo." + Explorar mais

Novo sensor detecta nanopartículas cada vez menores