Nanoparticelle rivoluzionarie: diagnosi precisa del cancro attraverso il controllo della luce!

Nanoparticelle rivoluzionarie: diagnosi precisa del cancro attraverso il controllo della luce!

Con lo sviluppo di Nanoparticelle a catena singola (SCNP) Un progresso significativo nel campo della nanomedicina si ottiene dalle catene polimeriche piegate individualmente. Queste nuove nanoparticelle combinano materiali e tecnologie innovativi per migliorare significativamente la loro applicazione nella diagnostica e nella terapia medica. Al centro di questa ricerca c’è il polipirrolo plastico, che assorbe la luce nella gamma del vicino infrarosso e la converte in calore.

Un aspetto centrale di questa tecnologia è il forte riscaldamento e i cambiamenti strutturali delle nanoparticelle sotto l’irradiazione laser. Nel corso dell'indagine è stato dimostrato che le nanoparticelle si aggregano in strutture sferiche con un diametro di soli pochi nanometri. La concentrazione mirata di queste particelle in punti specifici del corpo apre nuove possibilità, in particolare nella terapia del cancro.

Termoreattività ed efficienza

Gli SCNP sono termosensibili ai cambiamenti di temperatura, nel senso che sono in grado di adattare la loro struttura in base alla temperatura ambiente. Uno specifico design molecolare consente un'efficiente conversione della luce in calore. Test di laboratorio dimostrano che anche i deboli raggi laser e un piccolo numero di queste nanoparticelle possono generare temperature fino a 85 gradi Celsius, il che è di grande importanza per le applicazioni mediche.

Questo rapido riscaldamento del tessuto porta al rilascio di onde sonore responsabili dell' imaging fotoacustico può essere utilizzato. Ciò consente di creare modelli 3D più precisi del corpo, il che è particolarmente vantaggioso nella diagnostica del cancro. La maggiore visibilità dei tumori e la loro risposta alle terapie potrebbe portare a progressi significativi nella moderna cura del cancro.

Applicazioni future

La ricerca non è finalizzata solo a migliorare la diagnostica. Gli usi futuri delle nanoparticelle potrebbero includere la somministrazione mirata di farmaci e l'attivazione mediante luce e calore. In particolare, si sta studiando la possibilità di utilizzare il calore per uccidere le cellule tumorali utilizzando il controllo della luce. Tuttavia, il potenziale terapeutico di queste nanoparticelle resta da esplorare, con studi approfonditi necessari per testare l’efficacia e la sicurezza in varie applicazioni.

La base per questo sviluppo innovativo è stata finanziata dalla Fondazione tedesca per la ricerca, e i risultati sono stati pubblicati nella pubblicazione di Thümmler et al. In Chimica delle comunicazioni pubblicato.

Inoltre vengono utilizzati sistemi di trasferimento all'avanguardia che consentono il trasporto mirato dei principi attivi nell'organismo. Tali sistemi, inclusi liposomi e microparticelle a base polimerica, migliorano l’efficacia, la sicurezza e la somministrazione mirata dei farmaci. Aiutano a ridurre gli effetti collaterali e a massimizzare la concentrazione dei farmaci nei tessuti malati riducendo al minimo l'assorbimento nei tessuti sani, come Fraunhofer IAP descrive.