Las nanopartículas son partículas de menos de 100 nanómetros. Normalmente se obtienen de metales y, por su pequeño tamaño, tienen propiedades únicas que los hacen útiles para aplicaciones biomédicas. Sin embargo, sin tratamiento para hacer sus superficies biológicamente inertes, su eficacia es muy limitada. Los investigadores dirigidos por Kazuhiko Ishihara en la Universidad de Tokio han sido pioneros en el uso de polímeros MPC para modificar las superficies de las nanopartículas. En un artículo reciente publicado en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados , revisaron las formas actuales en las que las nanopartículas poliméricas pueden usarse para transportar un tipo de pequeñas nanopartículas llamadas puntos cuánticos al interior de las células.

Los polímeros MPC son moléculas grandes hechas de cadenas de 2-metacriloiloxietilfosforilcolina (MPC). Las nanopartículas bioactivas cuyas superficies se han modificado con ellas pueden utilizarse como compuestos antitumorales, portadores de genes, agentes de contraste que mejoran las imágenes de resonancia magnética, y detectores de proteínas. Los polímeros MPC imitan las membranas celulares y permiten el suministro de moléculas bioactivas que normalmente no son muy solubles en agua o que pueden producir efectos secundarios biológicos no deseados. Cuando los científicos unen polímeros MPC a la superficie de nanopartículas inorgánicas, pueden producir sustancias que se transfieren fácilmente a la sangre u otros tejidos.

El grupo de Ishihara ha utilizado recientemente este proceso con puntos cuánticos para producir nanopartículas que pueden superar a los tintes fluorescentes orgánicos tradicionales en imágenes biomédicas. Usando una técnica simple de evaporación de solvente, Pudieron fabricar nanopartículas de polímero que contenían un núcleo de puntos cuánticos enredados en el polímero de nanopartículas PLA (ácido poli L-láctico), que luego fue rodeado por una capa de un derivado de polímero MPC llamado PMBN. Esta combinación produjo partículas que mantuvieron los mismos niveles de fluorescencia en una solución después de haber sido almacenadas durante más de seis meses a 4 grados centígrados. y que funcionó en ambientes de acidez variable. Mientras que los tintes orgánicos tradicionales pierden su fluorescencia con la iluminación repetida, las nanopartículas de puntos cuánticos de polímero no lo hicieron.

Ser útil, las nanopartículas deben transportarse al interior de las células. Para lograr esto, el equipo probó el rendimiento de varias moléculas fijándolas en la superficie de las partículas de PMBN / PLA / punto cuántico. El análisis mostró que cuando el péptido que penetra en las células llamado R8, un octapéptido hecho de ocho aminoácidos de arginina, se unió a las nanopartículas, fueron absorbidos por las células dentro de las cinco horas y no tuvieron ningún efecto tóxico o inflamatorio en las células incluso después de tres días.

Pruebas adicionales mostraron que las células con partículas de puntos cuánticos de polímero proliferaban normalmente, y que las nanopartículas se distribuyen uniformemente en cada célula hija al dividirse. A diferencia de los tintes fluorescentes orgánicos, esto no debilitó la señal de fluorescencia incluso después de 30 horas de proliferación. "Este fue el primer informe que mostró la retención a largo plazo de nanopartículas en las células. La preparación de nanopartículas bioactivas con polímeros MPC se puede utilizar para fabricar nanodispositivos en las células cuya interacción con las células se puede controlar por completo, "señala Ishihara.