Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un método para predecir las formas en que las nanopartículas interactuarán con los sistemas biológicos, incluido el cuerpo humano. Su trabajo podría tener implicaciones para mejorar la seguridad humana y ambiental en el manejo de nanomateriales, así como aplicaciones para la administración de fármacos.
Investigadores de NC State Dr. Jim Riviere, Burroughs Wellcome, profesor distinguido de farmacología y director del Centro de Investigación y Farmacocinética de Toxicología Química de la universidad, Dra. Nancy Monteiro-Riviere, profesor de dermatología investigadora y toxicología, y el Dr. Xin-Rui Xia, profesor asistente de investigación de farmacología, Quería crear un método para la caracterización biológica de nanopartículas, una herramienta de detección que permitiría a otros científicos ver cómo podrían reaccionar varias nanopartículas dentro del cuerpo.
"Queríamos encontrar un buen forma biológicamente relevante de determinar cómo reaccionan los nanomateriales con las células, ", Dice Riviere." Cuando un nanomaterial entra en el cuerpo humano, se une inmediatamente a varias proteínas y aminoácidos. Las moléculas con las que se une una partícula determinarán a dónde irá ".
Este proceso de unión también afecta el comportamiento de la partícula dentro del cuerpo. Según Monteiro-Riviere, los aminoácidos y las proteínas que recubren una nanopartícula cambian su forma y propiedades superficiales, potencialmente mejorando o reduciendo características como la toxicidad o, en aplicaciones médicas, la capacidad de la partícula para administrar fármacos a las células objetivo.
Para crear su herramienta de detección, el equipo utilizó una serie de productos químicos para sondear las superficies de varias nanopartículas, utilizando técnicas previamente desarrolladas por Xia. El tamaño y las características de la superficie de una nanopartícula determinan los tipos de materiales con los que se unirá. Una vez que se conocen el tamaño y las características de la superficie, los investigadores pueden entonces crear "huellas dactilares" que identifiquen las formas en que una partícula particular interactuará con moléculas biológicas. Estas huellas digitales les permiten predecir cómo podría comportarse esa nanopartícula una vez dentro del cuerpo.
Los resultados del estudio aparecen en la edición en línea del 23 de agosto de Nanotecnología de la naturaleza .
"Esta información nos permitirá predecir dónde terminará un nanomaterial en particular en el cuerpo humano, y si será absorbido por ciertas células, Riviere agrega. Eso, a su vez, nos dará una mejor idea de qué nanopartículas pueden ser útiles para la administración de fármacos. y cuáles pueden ser peligrosos para los seres humanos o el medio ambiente ".
