Un grupo internacional de investigadores de NUST MISIS y la Universidad de Clemson (Clemson, U.S.) ha propuesto un nuevo método para producir nanopartículas de oro basado en síntesis bajo la influencia de radiación ultravioleta. El método excluye el uso de agentes químicos agresivos y las nanopartículas obtenidas son seguras para el cuerpo y pueden usarse para el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Los resultados se publican en la revista científica internacional Ciencia de Biomateriales .

El cáncer sigue siendo una de las causas de muerte más comunes en el mundo. Por lo tanto, los investigadores no dejan de buscar formas de diagnosticar y tratar el cáncer, incluidos los relacionados con el uso de nanotecnologías cada vez más populares en la actualidad.

Las nanopartículas de oro se utilizan en el proceso de catálisis, en electrónica, células solares, pero son de gran interés para la biomedicina. Su importante ventaja es una combinación de propiedades necesarias para las llamadas bioimágenes, es decir, un diagnóstico detallado del tumor y la terapia posterior.

Las nanopartículas de oro se utilizan comúnmente como agentes de bioimagen en tomografía computarizada. La terapia tumoral con nanopartículas de oro se puede llevar a cabo mediante la llamada terapia fototérmica, cuando las partículas se acumulan por primera vez en el tumor y luego se calientan bajo la influencia de un campo externo y destruyen las células cancerosas.

Los métodos existentes para producir nanopartículas de oro generalmente requieren el uso de agentes químicos bastante agresivos, lo que complica su uso posterior en biomedicina o requiere varias etapas de síntesis, lo que encarece la producción.

En su trabajo, Los científicos de NUST MISIS y la Universidad de Clemson proponen un nuevo método "respetuoso con el medio ambiente" para producir nanopartículas de oro. en el que la sal de oro HAuCl4 se mezcla con un copolímero que consiste en ácido poliláctico-polietilenglicol en presencia de alcohol polivinílico y un fotoiniciador Irgacure especial. La nueva tecnología elimina el uso de sustancias agresivas y agentes químicos que son tóxicos para un organismo vivo.

"A pesar de una lista de componentes larga y ligeramente aterradora, todos ellos son altamente biocompatibles y se utilizan activamente en biomedicina, "dijo Roman Akasov, investigador asociado del Laboratorio de Nanomateriales Biomédicos NUST MISIS, uno de los coautores de este trabajo. - La mezcla resultante se mezcla bajo la acción de ultrasonidos, formando una doble emulsión de agua-aceite-agua. Entonces se puede irradiar con luz ultravioleta, como resultado de lo cual se forman nanopartículas de oro en la solución. En este caso, las partículas están rodeadas por un polímero, lo que les confiere las propiedades de biocompatibilidad y estabilidad en soluciones acuosas. En este caso, la emulsión cambia de blanquecino transparente a rojo, que es un indicador de fotopolimerización exitosa. El tamaño de partícula en nuestros experimentos fue de aproximadamente 100 nanómetros, que es adecuado para aplicaciones biomédicas, y las partículas no eran tóxicas para las células ".

En el trabajo, los autores también pudieron demostrar que las nanopartículas de oro se acumulan en el citoplasma de las células, tanto el glioma tumoral como las células inmunes:macrófagos. Esto abre la posibilidad de un diagnóstico y una terapia individuales de los tumores. En el futuro, Está previsto modificar la superficie de nanopartículas con moléculas especiales para encontrar un tumor en el cuerpo. Sin embargo, los investigadores ofrecen otra opción para usar su método:como bioconstructor.

Las emulsiones obtenidas se pueden introducir en la célula o incluso en el cuerpo incluso antes de la etapa de fotopolimerización (proceso de síntesis de polímeros bajo la influencia de la luz) y sintetizarlas en nanopartículas de oro directamente en el tejido en estudio. Es más, las propiedades de las nanopartículas obtenidas permitirán analizar las características del entorno de vida en el que se encuentran, que puede ser una herramienta importante para estudiar la biología de la célula y los procesos que ocurren en ella.

En la actualidad, el grupo continúa una serie de experimentos de laboratorio como parte de la fase preclínica de la investigación.