La forma de las nanopartículas afecta el modo en que fluyen

Manuel Carlevaro Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET - UNLP) y Universidad Tecnológica Nacional.

Nanopartículas con forma de filamento pueden circular en la sangre aproximadamente 10 veces más tiempo que sus contrapartes esféricas, según el trabajo de investigadores en US. Este resultado podría ser importante para el mejor diseño de sistemas para la entrega de drogas en tratamientos contra el cáncer. De hecho, resultados preliminares muestran que las "filomiscelas" nanométricas puede efectivamente entregar la droga contra el cáncer paclitaxel y reducir tumores de origen humano en ratones.

Aunque los científicos han estudiado extensamente la forma en que partículas esféricas interactúan con células biológicas y en animales, no han prestado mucha atención a cómo se comportan partículas no esféricas (con la excepción de los nanotubos de carbono).

Para analizar esto, Dennis Discher y colegas de la Universidad de Pennsylvania inyectaron arreglos de miscelas poliméricas de escala nanométrica, o filomiscelas, en las venas de las colas de ratas y siguieron el movimiento de los filamentos utilizando imágenes fluorescentes. Los investigadores encontraron que una gran fracción de las filomiscelas circularon en el flujo sanguíneo hasta por una semana luego de haber sido inyectadas. Esto es aproximadamente 10 veces más que nanopartículas esféricas u otras estructuras rígidas, como nanotubos de carbono, que son eliminadas del cuerpo típicamente en unas pocas horas, y son también más persistentes que cualquier otra nanopartícula sintética conocida.

Los científicos encontraron también que las filomiscelas cargadas con paclitaxel pueden reducir tumores en los ratones, siendo más efectivos los cilindros más largos a una dosis dada. De acuerdo con el equipo, estos resultados destacan los efectos de la forma de las nanopartículas en los sistemas biológicos. El trabajo es también el primero en demostrar el uso efectivo de nanopartículas no esféricas para la entrega de drogas, dice Discher.

"Como algunos virus naturales, nanotransportes biocompatibles pueden ser formados como filamentos", explicó Discher. "Los filamentos se estiran en flujos, tal como en el sanguíneo, y parecen ser los transportes sintéticos de mayor circulación que se han hecho. Esto significa que pueden exponer el cuerpo a compuestos terapéuticos por mucho más tiempo, incrementando de este modo su efectividad".

Discher dijo a nanotechweb.org que si equipo está ahora desarrollando filamentos para transportar otros compuestos terapéuticos y grupos funcionales "targeting" que dirigirán la terapia de genes específicamente a células madre, así como a tumores y otras enfermedades.

Los investigadores informaron su trabajo en Nature Nanotechnology 2, 249 - 255 (2007).