Las nanopartículas de oro en quimioterapia y radioterapia son el uso de oro coloidal en tratamientos terapéuticos, a menudo para el cáncer o la artritis . La tecnología de nanopartículas de oro se muestra prometedora en el avance de los tratamientos contra el cáncer. Algunas de las propiedades que poseen las nanopartículas de oro, como el tamaño pequeño, la no toxicidad y la no inmunogenicidad, hacen que estas moléculas sean candidatas útiles para sistemas de administración de fármacos dirigidos. Con vectores de administración dirigidos a tumorescada vez más pequeño, la capacidad de eludir las barreras y obstáculos naturales del cuerpo se vuelve más probable. Para aumentar la especificidad y la probabilidad de administración del fármaco, se pueden injertar ligandos específicos del tumor en las partículas junto con las moléculas del fármaco quimioterapéutico, para permitir que estas moléculas circulen por todo el tumor sin redistribuirse en el cuerpo.
Propiedades físicas
Tamaño
Las nanopartículas de oro varían en tamaño según la terapia para la que se utilicen. En la terapia fototérmica del cáncer, se utilizan muchas moléculas de nanopartículas de oro en cada prueba y todas deben tener un tamaño uniforme. Incluyendo el revestimiento de PEG, las nanopartículas miden ~ 130 nm de diámetro. [1] Las nanopartículas de oro que actúan como sistemas de administración de fármacos en conjugación con fármacos quimioterapéuticos suelen tener un tamaño de entre 10 y 100 nm. [2]
El área de superficie juega un papel muy importante en la administración de fármacos y por mg de oro, a medida que los diámetros disminuyen, las áreas de superficie necesarias para transportar fármacos aumentan hasta el punto en que un volumen de 1 ml de nanopartículas de oro esféricas de 1,8 nm tiene la misma superficie que una célula. teléfono. [3]
La vectorización de fármacos requiere una mayor especificidad y se sintetizan dentro de las mediciones de un solo dígito que van desde 3-7 nm. [ cita requerida ]
Los tratamientos antibacterianos están probando diferentes tamaños para la selección de tipos de células; 10, 20 y 40 nm. [4]
Color
Debido a la capacidad de ajustar el tamaño y la absorción de los AuNP, estas moléculas pueden variar en los colores que emiten. Los colores de las soluciones AuNP suelen oscilar entre el rojo vibrante y el azul pálido. Estos colores juegan un papel necesario en la síntesis de AuNP como indicadores de reducción . [5] El color de las AuNP puede modificarse mediante la aplicación de presión que rojece las nanopartículas. [6]
Síntesis
Para obtener más información sobre la síntesis de AuNP para uso médico, consulte Oro coloidal.
Otra síntesis puede incluir el direccionamiento al tipo celular . Un tumor consta de una multitud de tipos de células y, por lo tanto, apuntar a un solo tipo de célula es ineficaz y potencialmente peligroso. A lo sumo, este tipo de orientación solo tendría un efecto menor en la destrucción del tumor. Los tumores cambian constantemente y, por lo tanto, la focalización del fenotipo se vuelve inútil. Persisten dos problemas principales: cómo llegar al objetivo y cómo destruir una variedad de células. [ cita médica necesaria ]
Tratos
Terapia fototérmica contra el cáncer
Se puede lograr un método directo para acceder a las células tumorales y destruirlas mediante la terapia fototérmica del cáncer o la terapia fotodinámica (TFD). Se sabe que este procedimiento trata tumores pequeños de difícil acceso y evita los inconvenientes (efectos adversos) de los métodos convencionales, incluida la destrucción innecesaria de tejidos sanos. [7] Las células se destruyen por la exposición a la luz, rompiendo las membranas y provocando la liberación de enzimas digestivas. Los AuNP tienen secciones transversales de alta absorción que requieren solo una entrada mínima de energía de irradiación . Se ha demostrado que las células de carcinoma de mama humano infundidas con nanopartículas de metal in vitro tienen un aumento en la morbilidad con la exposición al infrarrojo cercano (NIR) . [7] La exposición a corto plazo in vivo (4-6 minutos) a NIR había experimentado el mismo efecto. Hirsch et al observaron que el calentamiento extremo en los tumores causaría daño tisular irreversible, incluida la coagulación , el encogimiento celular y la pérdida del esfuerzo nuclear. Los resultados de su terapia de nanoconchas in vivo de ratones revelaron una penetración del tumor de ~ 5 mm. Las partículas de metal se ajustaron a una alta absorción y dispersión , lo que resultó en una conversión efectiva de la luz en calor que cubría una gran superficie. [8] El grupo de El-Sayed estudió efectos AUNP in vitro e in vivo. Determinaron que las longitudes de onda NIR se convirtieron en calor en la escala de tiempo de picosegundos, lo que permitió una exposición corta de CW para minimizar la posible exposición a células sanas. In vitro, se utilizó terapia fototérmica en líneas de células epiteliales orales (HSC 313 y HOC 3 Clon 8) y una línea de células epiteliales benignas (HaCaT). El-Sayed et al encontraron que las células malignas que se habían sometido a incubación en AuNPs conjugadas con el receptor del factor de crecimiento anti-epitelial (EGFR) requerían la mitad de energía para destruir una célula que una célula benigna. Su material incluía nanocapas de sílice recubiertas de oro que podían absorber selectivamente ondas NIR. Las partículas se ajustaron variando el grosor de la capa de Au y cambiando el tamaño del núcleo de sílice. Al exponer estas partículas a NIR, se midió la eficacia de Au a través de la disminución de EFGR en células de carcinoma escamoso oral. [8] Existen varios avances biotecnológicos para la administración de fármacos in vivo. Para apuntar eficazmente a las células malignas, las AuNP se conjugaron con polietilenglicol, un proceso conocido como PEGilación . Esto enmascara las partículas extrañas del sistema inmunológico de modo que llegue a su destino y aumente el tiempo de circulación en el sistema. La conjugación de anticuerpos recubre la superficie de la nanopartícula con marcadores celulares para limitar la propagación solo a las células malignas. [8] Pruebas in vivo de ratones que desarrollaron células tumorales de carcinoma de colon murino . Se les inyectó la solución de AuNP que se dejó esparcir después de 6 horas. Las células circundantes se limpiaron con PEG y se expusieron a un tratamiento con láser para la detección de áreas indicadoras de calentamiento anormal donde pueden haberse acumulado nanocapas de Au. El área inyectada también se limpió con PEG para maximizar la penetración de la luz. [8]
A pesar del incuestionable éxito de las nanovarillas o nanoconchas de oro como agentes fototérmicos en la investigación preclínica , aún no han obtenido la aprobación para uso clínico porque su tamaño está por encima del umbral de excreción renal . [9] En 2019, se informó la primera arquitectura ultrapequeña en nano plasmónica absorbente de NIR , que combina conjuntamente: (i) una conversión fototérmica eficiente adecuada para múltiples tratamientos de hipertermia , y (ii) la excreción renal de los componentes básicos después de la acción terapéutica. [10]
Terapia de radiofrecuencia
Los procedimientos de radiografía de rayos X implican el diagnóstico de células cancerosas mediante el proceso de adquisición de imágenes. [11] Estas técnicas se basan en la absorción de rayos X en el tejido expuesto para mejorar la calidad de la imagen. En ciertos procedimientos radiológicos, como la terapia de radiofrecuencia, se inyecta un agente de contraste en el tejido canceroso objetivo y aumenta la atenuación de los rayos X. [ cita médica necesaria ]
El tratamiento con radiofrecuencia implica la destrucción de las células del tejido canceroso del tumor mediante el calentamiento diferencial del tejido canceroso mediante diatermia de radiofrecuencia. [12] Este calentamiento diferencial es el resultado del suministro de sangre en el cuerpo que lleva el calor y enfría el tejido calentado.
Las nanopartículas de oro son excelentes absorbentes de rayos X, debido a su alto número atómico de 197 Au. Esto permite una mayor masa del elemento, proporcionando una mayor área de absorción de rayos X. Al actuar como un agente de contraste y al inyectarse en las células tumorales cancerosas, resultaría en una mayor dosis de tejido canceroso expuesto durante el tratamiento de radioterapia. [13] Además, las nanopartículas de oro se eliminan de manera más eficiente de las células del tejido sano, en comparación con las células cancerosas, una característica que las convierte en radiosensibilizadores prometedores [14]
Terapia de angiogénesis
La angiogénesis es un proceso que implica la formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes. Implica la degradación de la matriz extracelular , activación , migración, proliferación y diferenciación de células endoteliales en vasos. Se dice que juega un papel importante en el crecimiento y diseminación de las células cancerosas. [15]
El proceso de angiogénesis implica el uso de promotores e inhibidores , equilibrando el proceso formando nuevos vasos sanguíneos solo cuando sea necesario. Los ejemplos de promotores incluyen el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) .Los ejemplos de inhibidores incluyen el receptor 1 del factor de crecimiento endotelial vascular, etc.
La progresión del tumor ocurre como resultado de la transición de un tumor en la etapa de proliferación latente a la etapa activa como resultado del oxígeno y los nutrientes. Esta etapa activa conduce a un estado de hipoxia celular, lo que provoca una mayor regulación de proteínas proangiogénesis como el VEGF. Esto da como resultado la propagación de proteínas inflamatorias y células cancerosas a lo largo de los vasos sanguíneos recién creados. [dieciséis]
Las AuNP tienen la capacidad de inhibir la angiogénesis mediante la coordinación directa con los factores de crecimiento que se unen a la heparina. Inhiben la fosforilación de proteínas responsables de la angiogénesis en un asunto dependiente de la dosis. A concentraciones de 335-670 nM, se observó una inhibición casi completa de la fosforilación. [7] Como consecuencia de la angiogénesis, se ha descubierto que la artritis reumatoide se desarrolla debido a la mayor capacidad para propagar proteínas inflamatorias. Mediante la inhibición de la angiogénesis, prevalece la reducción de la artritis reumatoide. [7] Además, los inhibidores angiogénicos tienen una limitación crítica debido a la inestabilidad de las condiciones biológicas y la alta dosis requerida. Para contrarrestar esto, se desarrolló una estrategia emergente para el desarrollo de terapias dirigidas a la angiogénesis asociada a tumores mediante el uso de nanotecnología y agentes anti-angiogénicos, conocida como terapia anti-angiogénica. Este enfoque resolvió la inestabilidad de la limitación al acelerar la administración de inhibidores de la angiogénesis. [dieciséis]
Las nanopartículas de oro muestran propiedades anti-angiogénicas al inhibir la función de factores de crecimiento de unión a heparina pro-angiogénicos (HG - GF), siendo los principales ejemplos el factor de crecimiento endotelial vascular 165 (VEGF165) y el factor de crecimiento de fibroblastos básico ( bFGF ), ambos de los cuales son promotores proangiogénicos. Estudios de Rochelle R. Arvizo, et al. han demostrado que el uso de AuNP de diversos tamaños y cargas superficiales juega un papel importante en sus efectos inhibidores. [17]
En los campos biológicos actuales, el uso de la nanotecnología ha permitido el uso indirecto de AuNP para suministrar ADN a células de mamíferos; reduciendo así los agentes tumorales y aumentando la eficiencia de la transferencia de electrones modulando la actividad de la glucosa oxidasa. La investigación actual en curso de los laboratorios de Mayo Clinic incluye el examen de AuNP como mensajeros para administrar reactivos capaces de manipular la respuesta angiogénica in vivo. [18]
Los inhibidores angiogénicos que se utilizan actualmente y que están aprobados por la USFDA para tratar el cáncer son Ayastin, Nexavar , Sutent y Affinitor. [15]
Terapia antibacteriana
Las nanopartículas de oro se utilizan como bacterias que se dirigen a partículas en la terapia antibacteriana. La terapia se dirige a las bacterias con nanopartículas de oro que absorben la luz (10 nm, 20 nm, 40 nm) conjugadas con anticuerpos específicos, por lo que matan selectivamente las bacterias mediante láser. [4]
Los estudios han demostrado la eficacia de este método para matar Staphylococcus aureus , que es un patógeno humano importante responsable de una amplia gama de enfermedades como infecciones de la piel y heridas, síndrome de choque tóxico , artritis séptica , endocarditis y osteomielitis . En este sistema, el daño de las bacterias es causado por la inducción de un láser fuerte que conduce a efectos de sobrecalentamiento acompañados por el fenómeno de formación de burbujas alrededor de las nanopartículas de oro agrupadas. [ cita médica necesaria ]
La dirección selectiva de S. aureus se realizó utilizando un anticuerpo monoclonal contra una de las principales proteínas agrupadas en la superficie, la proteína A (spa), que está unida a la porción de peptidoglicano de la pared celular. Los anticuerpos monoclonales aseguran la orientación de la célula específica, que es esencial para este mecanismo. La eficiencia de eliminación depende de los efectos de sobrecalentamiento local acompañados por el fenómeno de formación de burbujas, la formación de burbujas mejoraría el efecto de eliminación de PT. Una mejor eficiencia de calentamiento resulta de una capacidad mejorada para confinar el pulso láser de nanosegundos dentro del tamaño del nanocluster. La superposición de burbujas de diferentes nanopartículas dentro de los nanoclusters disminuye el umbral de formación de burbujas. Un aumento en la absorción local promedio del cúmulo y su potencial corrimiento al rojo (de 525 nm para una sola nanopartícula esférica de oro a 700-800 nm para nanoclusters) en respuesta a la resonancia plasmón-plasmón. [4]
Vectorización de drogas
Otra forma en que se pueden usar AuNP en la terapia del cáncer es como agentes para la administración de fármacos dirigida . La investigación muestra que los AuNP se pueden funcionalizar y conjugar fácilmente con una variedad de moléculas, incluidos medicamentos quimioterapéuticos como la doxorrubicina . [19] [20] Una de las principales complicaciones de los métodos actuales de tratamiento del cáncer con quimioterapia es que el tratamiento no está optimizado para dirigirse específicamente a las células cancerosas y la distribución generalizada de fármacos quimioterapéuticos en todo el cuerpo puede causar efectos secundarios dañinos como naseua , caída del cabello y cardiotoxicidad . [20] Dado que muchas de las características de las AuNP les permiten dirigirse específicamente a las células cancerosas y acumularse dentro de las células tumorales, estas moléculas pueden actuar como sistemas de administración de fármacos dirigidos a los tumores. Una vez dentro del microambiente del tumor, estos complejos se disocian y liberan el quimioterapéutico, lo que permite que el fármaco surta efecto y eventualmente cause apoptosis .
Las nanopartículas de oro tienen sus ventajas en la vectorización de fármacos . Pueden contener varios tamaños y tipos diferentes de dendrímeros y varios tipos diferentes de ligandos para tratar eficazmente diferentes tipos de cánceres. Por ejemplo, la investigación muestra que el 80 ~ 90% de las células tumorales del cáncer de mama tienen receptores de estrógeno [21] y el 60 ~ 70% de las células tumorales del cáncer de próstata tienen receptores de andrógenos . [22] Esta cantidad significativa de receptores hormonales juega un papel en las acciones intermoleculares. Esta función ahora se utiliza mediante ligandos terapéuticos y dirigidos en nanopartículas de oro para dirigir la administración de fármacos antitumorales selectivos a tejidos . Para que los ligandos terapéuticos y de dirección múltiple se unan a las nanopartículas de oro, las nanopartículas de oro deben someterse primero a una estabilización polimérica. Luego, las moléculas anti-estrógeno con PEG tiolado se unen a nanopartículas de oro a través de enlaces Au-S, formando nanopartículas de oro protegidas con tiolato . [23]
El docetaxel se envasa en nanopartículas de oro PEGiladas [24] El docetaxel es un medicamento de quimioterapia antimitótica que muestra un gran rendimiento en ensayos clínicos. [25] La FDA aprobó el docetaxel para tratar varios tipos diferentes de cáncer . es decir, cáncer de mama (incluye localmente avanzado o metastásico). [25]
Aprobación del mercado
En 2009 se completó un estudio piloto de la terapia AuroLase ™ (nanoconchas de oro) en tumores refractarios y / o recurrentes de la cabeza y el cuello [a] y dos ensayos utilizan actualmente la terapia AuroLase ™ para el tratamiento del cáncer de pulmón primario / metastásico [ b] y para el cáncer de próstata. [c] Otras nanopartículas de oro en el mercado son principalmente para la síntesis de complejos de nanopartículas en la investigación. Nanocomposix se especializa en la producción de nanopartículas de varios tamaños, controladas variando las concentraciones de reactivo reductor y HAuCl4. [26]
Sigma Aldrich ofrece seis tamaños diferentes de nanopartículas de oro esféricas y ha desarrollado nanorquinas de oro para un uso similar. La superficie provoca un desplazamiento hacia el rojo en el pico del plasmón superficial en comparación con las nanoaprtículas esféricas de oro. [27]
Nanopartz [28] ofrece nanopartículas de oro y nanobarras de oro para terapias preclínicas in vivo que se han utilizado ampliamente en terapias preclínicas, incluida la hipertermia fototérmica y la administración de fármacos quimioterapéuticos. El estudio piloto que utilizó las nanovarillas de oro Ntracker [29] se completó en 2012 y se utilizó en siete caninos con diversos grados de tumores cancerosos sólidos. [30] [31] Los resultados mostraron una carga significativa de las nanovarillas de oro después de la inyección intravenosa en los tumores cancerosos y un calentamiento significativo de los tumores con un láser externo. Las imágenes se encuentran en [32]
Efectos adversos y limitaciones
Forma
Dependiendo de la forma de la molécula, la absorbancia variará, es decir, las partículas esféricas absorberán longitudes de onda en la región NIR con una absorbancia relativamente baja en comparación con las barras largas. [33] Chan et al observaron que las nanopartículas esféricas de 50 nm se absorbían de manera más eficiente que las partículas más grandes y más pequeñas de la misma forma. En cuanto al tamaño, las esferas se tomaron de manera más eficiente que las varillas. [34] La capacidad de una mayor captación de nanocapas en la célula se localizará en la membrana perinuclear y se acumulará para producir efectos tóxicos.
Cargo
Las interacciones electrostáticas también fueron investigadas por Rotello et al conjugando AuNP con grupos funcionales aniónicos y catiónicos . Sus resultados mostraron que la toxicidad estaba más establecida en AuNPs conjugados con grupos funcionales catiónicos como consecuencia de interacciones electrostáticas con la membrana celular aniónica . [35]
Concentración
Las concentraciones de nanopartículas de oro en sistemas biológicos para uso práctico oscilan entre 1 y 100 nanopartículas por célula. Las concentraciones altas pueden producir efectos adversos para la estructura y función celular, que pueden no parecer no tóxicos en los ensayos, pero se ha encontrado que la preparación de las partículas produce efectos anormales en la célula. [36] Si grandes concentraciones limpian rápidamente los vasos sanguíneos, las nanoconchas pueden acumularse en los órganos principales (principalmente el hígado y el bazo ). También se encontraron concentraciones residuales de estas partículas en riñones , pulmones , músculos , cerebro y huesos de ratones después de 28 días. La concentración de la solución inyectada por vía intravenosa 2,4 * 10 11 nanoconchas / ml. Incluso sin una eliminación completa del sistema, las nanoconchas no causaron ninguna complicación fisiológica en los ratones. [37] Su et al observaron una correlación con la concentración de Au 3 Cu y el daño celular. Las células se incubaron en concentraciones de 0,001 y 200 mg mL -1 Au 3 Cu. Concluyeron una viabilidad celular del 15% y un daño celular dependiente de la dosis. Se detectó reducción de la viabilidad celular en experimentos in vivo; también relacionado con la dosis. [38] La citotoxicidad no es una preocupación importante en el uso de AuNP, ya que se localizan en las vesículas y el citoplasma en oposición al núcleo. Por lo tanto, no surgieron complicaciones debido a su agregación en estas partes de la célula. [39]
Calefacción
Dos factores clave a considerar al irradiar nanopartículas de oro en células cancerosas son la velocidad de enfriamiento de la red y el contenido de calor de la red. La velocidad de enfriamiento de la celosía es la rapidez con la que se distribuye el calor de la partícula a su entorno. Si la velocidad de enfriamiento de una partícula es demasiado baja, el contenido de calor de la red se puede aumentar con radiación de energía moderada (40 µJ / fs con láser de 100 fs a 800 nm) hasta el punto en que las nanovarillas de oro se pueden fundir para crear nanopartículas esféricas que se vuelven fototérmicamente inactivos. [40] Esta descomposición se ha demostrado usando nanobarras de oro recubiertas con ligandos de fosfatidilcolina en células HeLa usando un láser pulsado y ya no eran útiles para el tratamiento debido a su baja absorbancia de radiación NIR. [41] También se ha demostrado que los pulsos de láser de alta energía fragmentan las nanovarillas en partículas más pequeñas. [40] Si bien estos cambios estructurales inducidos por pulsos de láser podrían usarse para desactivar los efectos fototérmicos de estas partículas después del tratamiento, las partículas esféricas resultantes u otros fragmentos de partículas podrían conducir a complicaciones durante o después del tratamiento cuando se usan nanopartículas de oro para el tratamiento clínico y imágenes de células cancerosas. [40] [41]
Una limitación de la quimioterapia fototérmica con nanopartículas de oro implica la elección del láser al realizar el tratamiento. Los láseres pulsados ofrecen un tratamiento muy selectivo de las células cancerosas dentro de un área pequeña y localizada, pero pueden conducir a la destrucción potencial de partículas y tienen una baja eficiencia de calentamiento debido a la pérdida de calor durante la excitación de un solo pulso. [40] Los láseres de onda continua tienen una mayor eficiencia de calentamiento y funcionan mejor para calentar áreas más grandes con menor riesgo de destruir las nanopartículas que se calientan. Sin embargo, el tratamiento con láser de onda continua es mucho más prolongado en comparación con el tratamiento con láser pulsado. [40] Una limitación de la terapia fototérmica con respecto al láser utilizado es la profundidad del tumor que se está tratando. La mayoría de los láseres que se utilizan para inducir la ablación de tumores con nanopartículas de oro solo pueden penetrar varios centímetros en los tejidos blandos, por lo que es imposible llegar a los tumores más allá del cuerpo. [42] Encontrar una manera de llevar a cabo la terapia en las células que están más adentro del cuerpo sin dañar las células circundantes es esencial para que esta técnica sea viable como tratamiento del cáncer en el futuro.
Toxicidad
Precursores tóxicos
Los estudios en células de leucemia humana revelaron que la exposición prolongada en AuNP no daña las células, incluso a ~ 100 μM de Au. Más bien redujeron la cantidad de especies reactivas de oxígeno en la célula. Sin embargo, se encontró que los precursores de la síntesis de AuNP ( CTAB y HAuCl 4 ) eran tóxicos a pequeñas concentraciones (10 µM); CTAB gratis especialmente. Los estudios en células HeLa realizados por Niidome et al respaldan aún más esta afirmación al examinar la correlación con la eliminación del exceso de CTAB [43] [44] y la viabilidad celular aumentó al 90%. [43]
Toxicidad de las nanopartículas in vivo e in vitro
Después de usar nanopartículas para terapia fototérmica, se ha demostrado in vitro que se forman altas concentraciones de especies reactivas de oxígeno (ROS) dentro de las células cancerosas tratadas. [45] [46] [47] Si bien estas especies no son motivo de preocupación para las células cancerosas muertas, pueden causar estrés oxidativo en las células sanas circundantes si se crean suficientes ROS que conducen a la muerte celular sana. [45] [46] Este estrés oxidativo puede pasivarse usando polímeros como agentes reductores (después de la degradación de la nanopartícula) y el daño de las ROS se puede reducir usando la captación dirigida de las nanopartículas a las células cancerosas. El mecanismo del estrés oxidativo causado por las nanopartículas en el cuerpo sigue siendo objeto de estudio y proporciona una posible limitación cuando se utilizan nanopartículas de oro con radiación dentro del cuerpo. [45] [46] [47]
Si bien hay muchos estudios in vitro de nanopartículas de oro utilizadas para la quimioterapia, los estudios in vivo son raros y, a menudo, informan resultados contradictorios. Por ejemplo, un estudio in vivo ha demostrado que las nanopartículas de oro de 13 nm que circulan en el torrente sanguíneo a menudo "se acumulan en el hígado y el bazo y ... tienen tiempos de circulación sanguínea prolongados". [48] Además, se han demostrado nanopartículas de 8 a 37 nanómetros causar síntomas anormales que conducen a la muerte en ratones debido a complicaciones médicas en el bazo, el hígado y los pulmones. Sin embargo, otros estudios han demostrado que las nanopartículas de oro de 20 nm pueden pasar a la retina sin causar ningún efecto citotóxico y las nanopartículas de 13 nm de diámetro fueron no es tóxico para el cuerpo. Muchos argumentan que estos resultados difieren debido a las diferentes concentraciones en las nanopartículas utilizadas para estos experimentos y requiere más investigación. [48]
Las investigaciones de bioseguridad y biocinética en arquitecturas ultrapequeñas en nano biodegradables han demostrado que las nanopartículas de oro pueden evitar la acumulación de metales en los organismos mediante el escape por la vía renal. [49] [50]
Parte del problema con estos estudios es la falta de métodos confiables para determinar la absorción de nanopartículas de oro in vivo sin examinar el sitio del tumor post-mortem. La captación de nanopartículas de oro en las células a menudo se lleva a cabo examinando los órganos de ratones inyectados post-mortem. Esta técnica no se puede replicar durante los ensayos clínicos, por lo que es necesario desarrollar nuevos métodos para determinar la absorción de las células para evitar concentraciones más altas de nanopartículas de oro en el cuerpo que provoquen efectos tóxicos. [42] Un método sugerido recientemente para contrarrestar esta limitación es el radiomarcaje . La absorción de tiolados nanopartículas de oro ha sido recientemente monitorizado utilizando 111 En cortezas de polímero marcado con que rodean la nanopartícula de oro y muestra una posible forma de evitar este problema, pero estas conchas polímero puede ser retirado de la partícula de hacer un sistema de etiquetado más estable requerida para estos tipos de estudios. [51]
Otros usos
Las nanopartículas de oro se pueden utilizar de forma indirectamente terapéutica. El tema de la angiogénesis describe la formación de nuevos vasos sanguíneos, que no solo aumentan la propagación de las células cancerosas, sino que pueden propagar la propagación de las proteínas responsables de la artritis reumatoide. A medida que los AuNP reducen la angiogénesis, la artritis reumatoide se reduce como resultado. [7] Chamberland et al estudiaron el uso de nanobarras de oro conjugadas con anti- TNF (AuNR) ex vivo en las articulaciones de la cola de rata para reducir el efecto de la artritis reumatoide. Observaron los efectos del sistema de administración de fármacos a través de la tecnología PAT . Las propiedades de los AuNR que se encontraron más eficientes tenían medidas de 45 x 15 nm con un pico de absorción de 660 nm. Este ajuste permitió un mejor contraste entre las áreas objetivo y el tejido intraarticular. Por tanto, se observó que las AuNR conjugadas con etanercept aumentaban la sensibilidad a la luz. La técnica de imagen proporciona mayores oportunidades para el seguimiento sensible de fármacos in vivo en biotecnología . [52]
VIH
Se encontró que varias valencias de AuNP inhiben la fusión del VIH. El ácido AuNP-mercaptobenzoico de 2 nm se conjugó con un derivado de un antagonista CCR5 conocido , que es una molécula pequeña que antagoniza el receptor CCR5 , y el VIH suele utilizar CCR5 para entrar en la célula. El antagonista de CCR5 se uniría a CCR5, sin dejar manchas para que el VIH se una. En última instancia, esto conducirá a un efecto que restrinja la infección por VIH. [7]
Hepatitis B
Las sondas del gen de ADN del virus de la hepatitis B ( VHB ) de AuNPs preparadas podrían usarse para detectar directamente el ADN del VHB. El método basado en la fluorescencia visualizada por detección es altamente sensible, simple y de bajo costo, lo que podría aplicarse a chips de detección de múltiples genes. [7] La sonda utilizada aquí es esencialmente un biosensor , para detectar específicamente un determinado material. [53]
Tuberculosis
Una aplicación exitosa del método colorimétrico AuNP - nanoprobe al diagnóstico clínico reportado por Baptista et al . fue la detección sensible en muestras clínicas de Mycobacterium tuberculosis , la causa de la tuberculosis humana. [7]
Ver también
- Oro coloidal
- Quimioterapia
Referencias
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