La combinación de las palabras "nanopartículas" y "cáncer" se ha vuelto un poco familiar. Muchos laboratorios de todo el mundo están tratando de introducir drogas en las células cancerosas utilizando estas nanopartículas. Aunque, al parecer, si el medicamento no pasa a la célula en sí, ¿cómo se puede unir la molécula del medicamento a una pieza de otra sustancia que es obviamente más grande que ella?
La entrega dirigida de medicamentos es muy conveniente. Primero, se gasta menos medicamento para crear la concentración correcta en el lugar correcto. En segundo lugar, y lo que es más importante, el medicamento (a menudo bastante tóxico) no afecta la parte sana del cuerpo. El diablo, como siempre, en los detalles.
En primer lugar, debe saber exactamente qué está enferma la persona. Por lo tanto, la importancia de un diagnóstico preciso está creciendo increíblemente. Sin embargo, ahora no se trata de eso. En segundo lugar, es necesario que el medicamento con el portador ingrese solo (o principalmente) en las células necesarias, y casi no ingrese al resto. Y esto implica no solo clasificar los portadores, sino también verificarlos en todos (¡!) Tipos de células en el cuerpo. Además, el éxito de los experimentos in vitro no garantiza que el resultado se repita en el cuerpo de un animal o, especialmente, en un ser humano, porque las condiciones en las que se encuentran las sustancias de prueba son ligeramente diferentes. Y este "pequeño" es suficiente para estropear el experimento.
Sin embargo, los científicos ya han sido capaces de encontrar varias formas de administrar nanopartículas a células específicas. Principalmente canceroso. De las más prometedoras, se pueden enumerar nanopartículas magnéticas e inertes, por ejemplo, de magnetita u oro. Pasan a través de la membrana celular de las células tumorales debido a las sustancias que se les cosieron, que les gusta a las células cancerosas. Básicamente, es ácido fólico. La necesidad de células tumorales es mil veces mayor que la de las normales. Luego hay dos formas: un calentamiento potente de las nanopartículas metálicas con un campo magnético (en el caso de la magnetita) con la muerte posterior de las células llenas de ellas, o un calentamiento más débil, que se acompaña de la desorción de la superficie de la nanopartícula de un medicamento pre-adherido.
El segundo método comenzó a desarrollarse porque había problemas con la degradación térmica. Primero, también murieron células sanas, en las que las nanopartículas entraron accidentalmente. Y en segundo lugar, el proceso no fue tan rápido como nos gustaría, y funcionó como una sirena. Por lo tanto, en lugar de la muerte, parte de las células tumorales comenzaron a proliferar y hacer metástasis. Por cierto, intentaron usar nanocomplejos de oro, porque la magnetita en sí misma resultó ser bastante tóxica. Pero el oro también tenía sus propios problemas: una superficie específica demasiado pequeña, por ejemplo, debido a la cual es posible pegar una cantidad bastante pequeña del medicamento.
En busca de nanopartículas inertes con una superficie desarrollada, capaces de penetrar a través de la membrana celular y satisfacer aún más condiciones, se rompieron muchas copias. Un grupo de científicos de NUST "MISiS" junto con colegas del SSC de Microbiología y Biotecnología Aplicadas, así como de la Universidad de Queensland (Brisbane, Australia), resultó ser una solución bastante original basada en nitruro de boro hexagonal, que proporciona un rendimiento de superficie sorprendente. Resultó que no solo se adhiere bien al ácido fólico, sino que también es capaz de
sorber / desorber adecuadamente la doxorrubicina . Debido a la diferencia en la acidez del medio en el espacio intercelular y en la célula, la doxorrubicina se retiene en la superficie de la nanopartícula hasta que ingresa a la célula y se aleja para hacer su trabajo sucio después de pasar la barrera celular.
"Por lo tanto, el fármaco se libera casi exclusivamente dentro de las células cancerosas, lo que reduce en gran medida la concentración general del fármaco en el cuerpo y, como resultado, previene la intoxicación", dice uno de los autores del estudio, investigador principal en el Laboratorio de Nanomateriales Inorgánicos de NUST MISiS Andrey Matveev.
El material resultó ser beneficioso no solo en la terapia contra el cáncer, sino también como un catalizador para los procesos fotoactivos, como se describe con más detalle
en el Beilstein Journal of Nanotechnology . El nitruro de boro sobreexcitó los átomos de plata para que la producción catalítica de hidrógeno a partir de metanol fuera efectiva. En el mismo lugar, por cierto, se describe cómo una colonia entera de bacterias de prueba Escherichia coli fue asesinada en una nanopartícula compleja. Y que a través de este material es bastante posible desinfectar el agua.
PD: Qué otras propiedades están ocultas por el nuevo nanocomplejo aún está por verse, pero esto es suficiente para un uso activo. Sin embargo, la instalación para la producción de nanopartículas funciona (ver foto 1), por lo que los principales descubrimientos están por venir.