Biología celular y del desarrollo
Acceso abierto

abstracto

The Non -thermal electromagnetic arenas to activate On-Demand drug release from High-Tm Magnetoliposomes

Stefania Petralito

Hoy en día, las investigaciones y el desarrollo en el campo de la Nanotecnología han proporcionado una fuente de novedad en varios terrenos. Los rendimientos de la nanociencia y las nanopartículas no son una excepción. Las nanopartículas son simplemente partículas en el rango de tamaño nanométrico (10-9 m), generalmente de tamaño <100 nm. Debido a su tamaño muy pequeño y características de área de superficie, exhiben propiedades electrónicas, ópticas y magnéticas únicas que pueden aprovecharse para la administración de fármacos. También llamados nanovectores en el campo de la administración de fármacos, son nuevas herramientas desafiantes para la liberación controlada de fármacos .porque pueden satisfacer los dos criterios más importantes para una terapia exitosa, es decir, ubicación espacial y entrega temporal. Se han establecido técnicas únicas sobre la base de la interacción entre las nanopartículas magnéticas y los liposomas para la detección de metales pesados. La interacción entre estos materiales de tamaño nanométrico con células u otras biomoléculas tiene una enorme aplicación biomédica, que incluye imágenes de células, identificación de bacterias, detección de cáncer y drogas. entrega. Un equipo de ingenieros químicos ha establecido un nuevo sistema para la administración precisa de medicamentos farmacéuticos utilizando nanopartículas modernas insertadas en un liposoma que puede activarse mediante campos electromagnéticos no invasivos. 

El proceso de transferencia de energía puede ocurrir por la desactivación del donante y la formación del aceptor en un estado electrónico excitado por dos mecanismos discretos. Uno es FRET, que se produce principalmente a través del mecanismo espacial: que requiere la superposición entre los espectros de emisión del donante y la absorción del aceptor y se obtiene a partir de la interacción dipolo-dipolo a largo plazo entre una molécula donante en el estado excitado y un aceptor molécula en estado fundamental. Otro es DET, que ocurre a través del mecanismo de enlace. 

Las nanopartículas magnéticas con propiedades superparamagnéticas han atraído una mayor atención para aplicaciones en biomedicina, ya que exhiben una fuerte magnetización solo cuando se aplica un campo magnético externo. Los magnetoliposomas (ML) son la combinación de liposomascon nanopartículas magnéticas encapsuladas. Estos nanoportadores híbridos han mostrado importantes posibilidades de aplicación biomédica. Sin embargo, es esencial que las nanopartículas exhiban superparamagnetismo, esto hace que las nanopartículas se vuelvan susceptibles a una fuerte magnetización. Cuando se aplica el campo magnético, se orientan hacia este campo, pero no retienen la magnetización permanente en ausencia de campo magnético. Los SPION son pequeñas partículas sintéticas de γ-Fe2O3 (maghemita), Fe3O4 (magnetita) o α-Fe2O3 (hermatita) con un núcleo que varía de 10 nm a 100 nm de diámetro. Además, se sabe que los óxidos mixtos de hierro con iones de metales de transición como cobre, cobalto, níquel y manganeso exhiben propiedades superparamagnéticas y también entran en la categoría de SPION. Sin embargo, 

Se sabe que la morfología de las nanopartículas de Fe2O3 se ve afectada por varios factores, incluidas las condiciones de reacción y los productos químicos involucrados. En presencia de tensioactivos con estructuras voluminosas de cadenas de hidrocarburos, como la oleilamina y la amina de adamantano, se ha demostrado que el impedimento estérico ejercido por los tensioactivos afecta la forma de los cristales de óxido de hierro en crecimiento durante la síntesis.11 La forma de las nanopartículas magnéticas no se ha estudiado de forma exhaustiva. en lo que respecta a su efecto sobre la biodistribución de SPIONs. 

Los SPION tienen un recubrimiento orgánico o inorgánico, sobre o dentro del cual se carga un fármaco, y luego son guiados por un imán externo hacia el tejido objetivo. Estas partículas exhiben el fenómeno de "superparamagnetismo", es decir, al aplicar un campo magnético externo, se magnetizan hasta su magnetización de saturación y, al retirar el campo magnético, ya no presentan ninguna interacción magnética residual. Esta propiedad depende del tamaño y generalmente surge cuando el tamaño de las nanopartículas es tan bajo como 10-20 nm. Con un tamaño tan pequeño, estas nanopartículas no exhiben múltiples dominios como los que se encuentran en los imanes grandes; por otro lado, se convierten en un único dominio magnético y actúan como un “súper espín único” que exhibe una alta susceptibilidad magnética. Así, al aplicar un campo magnético, 

Este superparamagnetismo, exclusivo de las nanopartículas, es muy importante para su uso como vehículos de administración de fármacos porque estas nanopartículas pueden literalmente arrastrar moléculas de fármacos a su sitio objetivo en el cuerpo bajo la influencia de un campo magnético aplicado. Además, una vez que se elimina el campo magnético aplicado, las partículas magnéticas no retienen magnetismo residual a temperatura ambiente y, por lo tanto, es poco probable que se aglomeren (es decir, se dispersan fácilmente), evitando así la absorción por los fagocitos y aumentando su vida media en la circulación. Además, debido a una tendencia insignificante a aglomerarse, los SPION no presentan peligro de trombosis o bloqueo de los capilares sanguíneos. 

Las propiedades magnéticas de los magnetoliposomas basados ​​en nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPION) permiten terapias alternativas a través de la hipertermia y la administración de fármacos controlada magnéticamente. De esta forma, pueden verse como portadores sensibles al desencadenante, ya que tienen el potencial de actuar como un "interruptor remoto" que puede activar o desactivar los efectos de la terapia, en función de la presencia o ausencia del estímulo. Recientemente, un estudio piloto ha demostrado la viabilidad de la entrega controlada inteligente a través de un campo magnético con una intensidad significativamente menor que las reportadas habitualmente en la literatura. De esta forma, una liberación controladase ha obtenido mediante un enfoque magnetonanomecánico sin ningún aumento de temperatura macroscópico. Específicamente, las señales generadas por campos magnéticos alternos no térmicos (AMF) o campos electromagnéticos pulsados ​​no térmicos (PEMF) se aplicaron a magnetoliposomas de alta temperatura de transición (ML de alta Tm) que atrapan SPION hidrofílicos, demostrando ser estímulos interesantes y prometedores. sistemas de administración controlada de medicamentos