Durante más de tres décadas, los nanomateriales biomédicos se han desarrollado con éxito en beneficio de la teranóstica, un término compuesto que se refiere al diagnóstico y tratamiento de tumores. Las nanopartículas deben llegar al sitio del tumor y su microambiente distinto para apuntar al tratamiento del tumor.

Estudios recientes muestran que las propiedades físicas de las nanopartículas, especialmente su tamaño y forma, influyen dramáticamente en sus comportamientos biológicos. Es necesario controlar las propiedades de estos materiales para garantizar que el tratamiento se libere en el tumor, después de que las partículas hayan circulado a través de otros microambientes fisiológicos saludables.

En Reseñas de Física Aplicada , investigadores de China y Estados Unidos examinan cómo la biología desencadena cambios morfológicos en ciertos tipos de nanopartículas. Estos tipos de partículas se denominan nanopartículas transformables inteligentes, porque pueden alterar su tamaño y forma con la estimulación del entorno que las rodea.

Estas nanopartículas transformables inteligentes son particularmente prometedoras para la teranóstica tumoral porque sus propiedades físicas se adaptarán a la fisiología. Estas adaptaciones mejoran la circulación de partículas, la biodistribución, la penetración del tumor, la retención del tumor y la distribución subcelular para la terapia dirigida.

"Las nanopartículas transformables inteligentes pueden alterar sus morfologías en diferentes condiciones fisiológicas según las demandas terapéuticas", dijo el coautor Jianxun Ding. "En nuestro estudio, revelamos los diseños estructurales de estos sistemas inteligentes, así como los mecanismos profundos de las transformaciones".

Los investigadores presentan los diseños de nanopartículas transformables como guía para su construcción y discuten las aplicaciones biomédicas en el ámbito de la teranóstica. Ding y sus colegas muestran su conocimiento a través de clasificaciones novedosas para el diseño de transformación de nanopartículas y los mecanismos que contribuyen al cambio.

Por ejemplo, los investigadores dividen la transformación del diseño en dos grandes categorías:tamaño y forma. Para las nanopartículas de tamaño transformable, las alteraciones se dividen en transformaciones de pequeño a grande y de grande a pequeño. El estudio revela diseños detallados y racionales de nanopartículas transformables en función de sus estructuras.

En cuanto a los mecanismos que contribuyen a la transformación de nanopartículas, "creíamos que tanto la estructura como los estímulos hacían una gran contribución", dijo Ding. "Por ejemplo, diferentes valores de pH decidieron el sitio preciso para la transformación, que se correlacionan con condiciones fisiológicas, extracelulares y endo/lisosomales variables".

Las nanopartículas con morfologías físicas constantes han sido ampliamente investigadas y aplicadas en la teranóstica tumoral en el pasado, mientras que los estudios más recientes de los fenómenos de transformación de nanopartículas se han centrado principalmente en la respuesta a los estímulos. Sin embargo, hasta ahora no ha habido un debate en profundidad sobre los diseños y las aplicaciones de las nanopartículas de morfología transformable.

"Nuestra revisión cubre el diseño de la estructura, el mecanismo de transformación y la aplicación biomédica de nanopartículas transformables inteligentes, e incluye también perspectivas sobre sus limitaciones", dijo Ding. "Creemos que esta revisión arrojará luz sobre este importante campo". + Explora más

Nuevo sensor detecta nanopartículas cada vez más pequeñas