Capacitatea anumitor organisme, îndeosebi a celor care fac parte din plancton, de a-şi construi scuturi de apărare formate din nanoparticule i-a inspirat pe chimiştii de la Universitatea din Warwick, Marea Britanie, să inventeze o metodă surprinzător de simplă de a realiza acelaşi gen de protecţie pentru veziculele microscopice de polimer care transportă substanţele active din medicamente.
Cercetătorii de la Warwick au reuşit să „blindeze” aceste structuri cu nanoparticule, deschizând astfel drumul către realizarea unui nou design al agenţilor transportori din medicamente, conferindu-le abilitatea de a deveni invizibili în faţa sistemului de apărare al organismului în timpul eliberării substanţelor.
Coordonatorul proiectului de cercetare, profesor asociat al Universităţii din Warwick, Stefan Bon, afirma: “Ne-am inspirat din felul în care natura conferă rezistenţă mecanică şi protecţie anumitor clase de celule şi organisme. În afară de puterea conferită de citoschelet (scheletul celular – n.t.), plantele, anumite categorii de fungi (ciuperci – n.t.) şi bacterii au un perete celular suplimentar care constituie cea mai puternică barieră de apărare. Organismele care ne-au atras atenţia în mod special au fost acelea care au peretele celular compus dintr-o armură de obiecte coloidale, de exemplu bacteriile acoperite cu un strat de proteină S (cea care are în organism rolul de a preveni formarea cheagurilor de sânge – n.t) sau fitoplanctonul, cum ar fi coccolitoforidele (coccolitoforidele populau mările şi oceanele în erele geologice trecute formând depozite importante – n.t) care au propriul tip de armură coloidală formată din nanoparticule de carbonat de calciu.”
Echipa de cercetători a identificat o metodă extrem de simplă de a adăuga astfel de scuturi veziculelor de polimer. O astfel de armură poate fi reprezentată, de exemplu, de un strat compact format din sfere microscopice de polistiren. Astfel, poate fi creat un nou tip de veziculă de transport care are o barieră suplimentară consolidată, cu un nivel de permeabilitate controlat pentru o eliberare precisă a substanţei medicamentoase, datorită structurii simetric ordonate a polistirenului, asemănătoare cristalelor.
Oamenii de ştiinţă au folosit aceeaşi tehnică pentru a adăuga un scut dintr-un polimer cu o structură asemănătoare gelatinei pentru a distrage atenţia sistemului imun în timpul eliberării medicamentului. Acest gen de înveliş cu hidrogel poate absorbi o cantitate atât de mare de apă din mediul înconjurător încât poate păcăli mecanismul de apărare al organismului că, într-adevăr, ceea ce a văzut este doar apă.
Era nevoie şi de o nouă metodă de observaţie pentru a dovedi succesul experimentului. Anterior, cercetătorii apelau la uscarea veziculelor înaintea examinării lor la microscopul electronic, dar acest lucru le deforma considerabil şi nu puteau oferi informaţii foarte concludente.
Universitatea din Warwick a achiziţionat însă un microscop criogenic, care a permis echipei să congleze veziculele la -150 de grade Celsius înainte de a face observaţiile. Rezultatul a fost cel scontat, iar metoda a funcţionat exact aşa cum anticipaseră.
Studiul, semnat de Rong Chen, Daniel J. G. Pearce, Sara Fortuna, David L. Cheung şi Stefan A. F. Bon a apărut în revista Societăţii Americane de Chimie.
Sursa: www.nanotech-now.com
Traducerea şi adaptarea: Bianca Ioniţă
