(PhysOrg.com) - La capacidad de algunas formas de plancton y bacterias para construir una capa extra natural de armadura similar a nanopartículas ha inspirado a los químicos de la Universidad de Warwick a idear una forma sorprendentemente simple de producir vesículas poliméricas portadoras de fármacos (polímero microscópico sacos de líquido) su propia protección blindada.

Los investigadores de Warwick han podido decorar estas estructuras huecas con una variedad de nanopartículas abriendo una nueva estrategia en el diseño de vehículos para la liberación de fármacos, por ejemplo, dándole a la vesícula capacidades de "sigilo" que pueden evitar las defensas del cuerpo mientras liberan el fármaco.

Los avances en la polimerización han llevado a un aumento en la creación de vesículas a partir de moléculas de polímero. Dichas vesículas tienen propiedades químicas y físicas interesantes que hacen que estas estructuras huecas sean vehículos potenciales de administración de fármacos.

El equipo de la Universidad de Warwick estaba convencido de que aún más fuerza, e interesantes propiedades personalizadas, podría darse a las vesículas si pudieran agregar una capa adicional de armadura coloidal hecha de una variedad de nanopartículas.

El investigador principal del equipo de la Universidad de Warwick, el profesor asociado Stefan Bon, dijo:

"Nos inspiramos en la naturaleza, en cómo agrega protección y resistencia mecánica en ciertas clases de células y organismos. Además de la resistencia mecánica proporcionada por el citoesqueleto de la célula, plantas hongos y ciertas bacterias tienen una pared celular adicional como límite más externo. Los organismos que atrajeron particularmente nuestro interés fueron aquellos con una pared celular compuesta por una armadura de objetos coloidales, por ejemplo, bacterias recubiertas con proteínas de la capa S, o fitoplancton, como los cocolitofóridos, que tienen su propia armadura coloidal nano-estampada basada en CaCO3 "

Los investigadores de Warwick dieron con un método sorprendentemente simple y altamente efectivo para agregar una gama de diferentes tipos de armadura adicional a las vesículas basadas en polímeros. Uno de esos tipos de armadura era una capa empaquetada muy regular de bolas microscópicas de poliestireno. Esta configuración significó que los investigadores pudieran diseñar una vesícula que tuviera una barrera reforzada permeable adicional y precisa para la liberación del fármaco. como resultado de la estructura ordenada de tipo cristalino de las bolas de poliestireno.

Los investigadores también lograron utilizar la misma técnica para agregar un polímero similar a la gelatina para proporcionar una armadura "sigilosa" para proteger las vesículas de la atención no deseada del sistema inmunológico del cuerpo mientras liberaba lentamente su tratamiento farmacológico. Este recubrimiento en particular (un hidrogel de poli ((acrilato de etilo) -co- (ácido metacrílico)) absorbe tanta agua circundante en su estructura externa que puede engañar al mecanismo de defensa del cuerpo haciéndole creer que en realidad es solo agua.

Los investigadores de Warwick tuvieron la idea de simplemente dar sus partículas coloidales elegidas, o látex, armadura basada en la carga opuesta a la de las vesículas de polímero, para unirlos. Esto resultó ser aún más efectivo y fácil de manipular y adaptar de lo que ellos esperaban. Sin embargo, los investigadores necesitaban una nueva forma de observar realmente las vesículas para ver si su plan había funcionado.

Los métodos de observación anteriores requerían que los investigadores secaran las vesículas antes de examinarlas con un microscopio electrónico, pero esto deformó gravemente las vesículas y, por lo tanto, proporcionó pocos datos útiles. Sin embargo, la Universidad de Warwick había adquirido recientemente un microscopio electrónico criogénico gracias a la financiación del programa Science City. Esto permitió al equipo de investigación congelar rápidamente las vesículas a -150o conservando la forma de las vesículas antes de la observación con el microscopio electrónico. Esto reveló que los investigadores basados ​​en cargas simples habían funcionado exactamente según lo planeado.