Concepto de diseño para un sistema inteligente de nanofibras de hipertermia que utiliza nanopartículas magnéticas (MNP) dispersas en polímeros sensibles a la temperatura. Medicamento contra el cáncer, doxorrubicina (DOX), también se incorpora a las nanofibras. Las nanofibras están químicamente reticuladas. Primero, la señal del dispositivo (campo magnético alterno, AMF) se enciende para activar las MNP en las nanofibras. Luego, los MNP generan calor para colapsar las redes de polímeros en la nanofibra, permitiendo la liberación 'on-off' de DOX. Tanto el calor generado como el DOX liberado inducen la apoptosis de las células cancerosas por efectos hipertérmicos y quimioterapéuticos. respectivamente.
Investigadores japoneses informan que la incorporación de nanopartículas magnéticas y un medicamento contra el cáncer en nanofibras poliméricas reticuladas presenta un tratamiento doble para combatir el cáncer con efectos secundarios reducidos.
Las nanofibras poliméricas `` inteligentes '' o que responden a estímulos han atraído una atención cada vez mayor. Las estructuras a nanoescala dan lugar a una alta sensibilidad a los estímulos, mientras que también pueden manipularse fácilmente como materiales macroscópicos. Ahora, investigadores de la Universidad de Tsukuba y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Japón han demostrado cómo se pueden utilizar para alojar nanopartículas magnéticas para aprovechar los efectos hipertérmicos para tratar el cáncer y evitar los efectos secundarios habituales. La incorporación de doxorrubicina en las nanofibras también permite la liberación controlada del fármaco contra el cáncer como un mecanismo adicional para matar las células cancerosas.
Las nanopartículas magnéticas pueden matar las células cancerosas a través del calor generado por inducción cuando se someten a un campo magnético alterno. También se ha demostrado que dichos tratamientos hipertérmicos mejoran la eficacia de los fármacos contra el cáncer. Sin embargo, las nanopartículas también pueden provocar un deterioro de la función mitocondrial, inflamación, y daño al ADN. La incorporación de nanopartículas en nanofibras puede proporcionar una solución.
Young-Jin Kim, Mitsuhiro Ebara, y Takao Aoyagi electrohilaron las fibras de una solución del polímero poli (NIPAAm-co-HMAAm) mezclado con una solución de nanopartículas magnéticas y doxorrubicina. El calentamiento causado por las nanopartículas al encender un campo magnético alterno provocó efectos hipertérmicos, así como deshinchamiento reversible y deformación de las fibras, que liberó las moléculas de la droga. Las investigaciones in vitro y en líneas celulares demostraron una destrucción eficaz de las células cancerosas, que se redujo en gran medida para los tratamientos hipertérmicos solos en ausencia de doxorrubicina.
"La nanofibra de doxorrubicina / nanopartículas magnéticas indujo la apoptosis de las células cancerosas debido a un efecto sinérgico de la quimioterapia y la hipertermia, "dicen los autores. El trabajo demuestra cómo las nanofibras inteligentes tienen potencial para su uso como material de manipulación que combina hipertermia y tratamientos de liberación de fármacos que se pueden controlar con el simple encendido o apagado de un campo magnético alterno.
