Una comparación de cómo el PEG lineal (izquierda) y el PEG cíclico (derecha) se adhieren a una nanopartícula de oro. Crédito:Yubo Wang, Takuya Yamamoto
Los científicos de la Universidad de Hokkaido han encontrado una manera de evitar que las nanopartículas de oro se acumulen, lo que podría ayudar a su uso como terapia contra el cáncer.
La unión de compuestos sintéticos en forma de anillo a las nanopartículas de oro les ayuda a conservar sus propiedades esenciales de absorción de luz. Investigadores de la Universidad de Hokkaido informan en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Las nanopartículas de metal tienen propiedades únicas de absorción de luz, haciéndolos interesantes para una amplia gama de ópticas, aplicaciones electrónicas y biomédicas. Por ejemplo, si se entrega a un tumor, podrían reaccionar con luz aplicada para matar tejido canceroso. Un problema con este enfoque, aunque, es que se agrupan fácilmente en solución, perdiendo su capacidad para absorber la luz. Este agrupamiento ocurre en respuesta a una variedad de factores, incluida la temperatura, concentración de sal y acidez.
Los científicos han estado tratando de encontrar formas de garantizar que las nanopartículas permanezcan dispersas en sus entornos objetivo. Cubriéndolos con polietilenglicol, también conocido como PEG, ha tenido relativamente éxito en esto en el caso de las nanopartículas de oro. El PEG es biocompatible y puede evitar que las superficies de oro se agrupen en el laboratorio y en los organismos vivos. pero aún se necesitan mejoras.
Nanopartículas de oro suspendidas en diferentes soluciones de PEG. Después de calentar, nanopartículas de oro en c-PEG tenían la mayor estabilidad de dispersión, que se correlaciona con la intensidad del color. Crédito:Yubo Wang et al, Comunicaciones de la naturaleza, 30 de noviembre 2020
El químico aplicado Takuya Yamamoto y sus colegas de la Universidad de Hokkaido, La Universidad de Tokio, y el Instituto de Tecnología de Tokio descubrieron que la mezcla de nanopartículas de oro con PEG en forma de anillo, en lugar del PEG normalmente lineal, dispersión significativamente mejorada. El 'cyclic-PEG' (c-PEG) se adhiere a las superficies de las nanopartículas sin formar enlaces químicos con ellas, un proceso llamado fisisorción. Las nanopartículas recubiertas permanecieron dispersas cuando se congelaron, liofilizado y calentado.
El equipo probó las nanopartículas de oro cubiertas con c-PEG en ratones y descubrió que se eliminaban lentamente de la sangre y se acumulaban mejor en los tumores en comparación con las nanopartículas de oro recubiertas con PEG lineal. Sin embargo, la acumulación fue inferior a los niveles deseados, por lo que los investigadores recomiendan más investigaciones para afinar las nanopartículas para este propósito.
El profesor asociado Takuya Yamamoto es parte del Laboratorio de Química de Conjuntos Moleculares de la Universidad de Hokkaido, donde estudia las propiedades y aplicaciones de diversos compuestos químicos cíclicos.
