Medido en mil millonésimas de metro, Los dispositivos nanométricos de autoensamblaje diseñados para transportar medicamentos y agentes de imágenes al cuerpo están revolucionando la medicina al mejorar la solubilidad y la biodistribución de los medicamentos. proporcionar una plataforma para combinar agentes de focalización e imágenes, y permitir que se crucen las barreras de la membrana, así como hacer posibles las terapias de combinación de fármacos y agentes de formación de imágenes.

Los nanodispositivos autoensamblables ahora están incluidos en la revolución de la nanomedicina, una historia contada por investigadores de la Universidad de Duke y la Universidad del Sur de California en un artículo en el actual TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN , Actas de la Academia Nacional de Inventores.

Su informe cubre dos clases de autoensamblados, dispositivos de administración médica a nanoescala que se utilizan actualmente para transportar medicamentos y también materiales de imágenes a través de barreras fisiológicas que, actuando por sí mismos, sería incapaz de cruzar.

"Los dispositivos de autoensamblaje a nanoescala son estructuras complejas organizadas a partir de subcomponentes más simples, ya sea de origen natural o de ingeniería, que asumen estructuras complejas difíciles de obtener mediante síntesis química, "dijo el autor correspondiente del artículo, el Dr. Ashutosh Chilkoti, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke. "Su disociación puede ser provocada por estímulos externos, que sirven como mecanismos para liberar cargas útiles terapéuticas ".

Según el Dr. Chilkoti y sus coautores, Dr. Mingan Chen y Jonathan R. McDaniel del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Duke, así como el Dr. J. Andrew MacKay del Departamento de Farmacología y Ciencias Farmacéuticas de la Universidad del Sur de California, muchos eventos biológicos se basan en estructuras que se autoensamblan o desensamblan en función de los cambios ambientales o las necesidades fisiológicas. Estos autoensamblajes naturales utilizados en nanomedicina dependen de múltiples fuerzas débiles, como los asociados con las cápsides y proteínas virales.

Los autoensamblajes de ingeniería utilizados en nanomedicina vienen en más de cinco grupos de formas estructurales, incluida la nanoestructura micelar.

"Recientemente hemos desarrollado una nueva estrategia que utiliza micelas autoensambladas a partir de polipéptidos recombinantes después de unir doxorrubicina, un medicamento contra el cáncer, para entregar la droga, "explicó el Dr. Chilkoti, quien también es el director del Centro de la Universidad de Duke para Materiales y Sistemas de Materiales de Inspiración Biológica.

Según el Dr. MacKay, un coautor del informe, la estabilidad de las micelas es importante para su éxito o fracaso como sistemas de administración de fármacos.

"La estabilidad de las micelas tiene componentes termodinámicos y cinéticos, ", dijo." Todos los factores que influyen en la estabilidad micelar se pueden ajustar a nivel genético. Por lo tanto, creemos que es probable que las micelas polipeptídicas codificadas genéticamente desempeñen un papel cada vez más importante en el diseño de portadores a nanoescala de la próxima generación de fármacos y agentes de formación de imágenes ".

En su informe, los autores evalúan las propiedades estructurales y fisicoquímicas, así como las posibles aplicaciones, de cada tipo de estructura.