Las nanopartículas son prometedoras para resolver una serie de problemas, desde la localización de diagnósticos médicos hasta el desarrollo de formas alternativas de energía y la creación de materiales más duraderos. Pero los científicos aún tienen que determinar exactamente cómo interactúan estas pequeñas partículas en su entorno. ya sea dentro de los humanos o en el mundo en general, y si esas interacciones pueden ser tóxicas.

En un estudio reciente, Los científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico descubrieron interacciones celulares de nanopartículas a nivel molecular que pueden dar lugar a respuestas sobre cómo estas partículas impactan en los sistemas vivos. Sus resultados aparecerán en la revista. Nanotoxicología .

A medida que los científicos comienzan a comprender los mecanismos y moléculas que influyen en las interacciones celulares de las nanopartículas que tienen propiedades físicas y químicas específicas, pueden predecir mejor cómo impactarán las nanopartículas en los sistemas biológicos.

Con una mayor comprensión de las interacciones celulares y la respuesta a las nanopartículas, Las agencias gubernamentales y las asociaciones científicas pueden establecer estándares realistas sobre cómo se pueden usar estas partículas, salvaguardar la salud humana y el medio ambiente al tiempo que acelera las innovaciones en energía, medicamento, y ciencias de los materiales.

Los investigadores se centraron en identificar los mecanismos subyacentes que gobiernan cómo las nanopartículas con propiedades específicas interactúan con las células. Utilizando microscopía de fluorescencia de alta sensibilidad de lapso de tiempo en EMSL, una instalación para usuarios científicos del Departamento de Energía en PNNL, el equipo estudió nanopartículas de sílice amorfa en macrófagos, parte del sistema inmunológico humano.

El microscopio de alta sensibilidad les permitió rastrear nanopartículas individuales en tiempo real cuando la partícula ingresó a una célula, cómo interactuó dentro de la célula viva, y su destino. Descubrieron que las nanopartículas tendían a moverse junto con una proteína de macrófago particular, Receptor carroñero A, en la celda.

Cuando el receptor se expresó en células que normalmente no expresan esta proteína, las células se asociaron con más nanopartículas. Cuando se inhibió la expresión del receptor en los macrófagos, las células se asociaron con un número menor de nanopartículas. Sin embargo, la mediación del receptor se asoció principalmente con nanopartículas individuales. Cuando las nanopartículas se aglomeraron y se convirtieron en una masa mayor, como suelen hacer, sólo se encontró una fracción menor asociada con el receptor.