ATRP, um processo vivo controlado da polimerização radical, permite que os químicos regulem precisamente a composição e a arquitetura dos polímeros que estão criando. Siegwart e os colegas usaram ATRP no miniemulsion inverso para fazer nanogels com uma rede uniforme de correntes ligadas do polímero dentro de um nanoparticle esférico.
“Um tamanho de engranzamento uniforme dentro dos nanogels deve melhorar a liberação controlada das drogas encapsulated,” disse Siegwart. “O avanço principal deste sistema é que ATRP permite que um prepare os nanogels que são uniformes no diâmetro. O tamanho das partículas pode ser ajustado, e nós estamos investigando atualmente como os nanogels de tamanhos diferentes incorporam pilhas. Os resultados podem permitir que nós compreendam melhor o mecanismo do endocytosis e alvejem tecidos específicos, tais como as células cancerosas que têm uma membrana mais permeável.”
Em seu avanço mais recente, a equipe do Carnegie Mellon incorporou o rhodamine modelo da droga do hidrato de carbono dextrano isothiocyanate-etiquetado no núcleo uniforme do engranzamento dos nanogel. Quando os nanogels degradaram, a droga modelo do hidrato de carbono foi liberada sobre o tempo. As experiências foram realizadas com Jung Kwon oh, um associado postdoctoral anterior no laboratório de Matyjaszewski que desenvolveu ATRP no miniemulsion inverso.
Os nanogels novos, que são nontoxic e biodegradáveis, podem igualmente acomodar moléculas em suas superfícies. Durante a síntese do nanogel, o processo de ATRP permite que os cientistas incorporem de “grupos escolha de objectivos” na superfície do nanogel que pode interagir com os receptors específicos, tais como aqueles na superfície de uma célula cancerosa. Além, os nanogels podem escapar a observação do sistema imunitário do corpo, assim prolongando o tempo da circulação dentro da circulação sanguínea.
“A composição básica dos nanogels é baseada em um analogue de poli (óxido de etileno), um polímero biocompatible bem conhecido que possa realçar o tempo da circulação de sangue e impedir o afastamento pelo sistema reticuloendothelial, a peça do sistema imunitário que traga e remove objetos extrangeiros do corpo,” disse Siegwart.
Em um artigo recente publicou no jornal da sociedade química americana, a equipe do Carnegie Mellon demonstrou que seus nanogels novos poderiam ser usados para encapsulate o doxorubicin, uma droga anticancerosa. Quando os cientistas misturaram os nanogels doxorubicin-carregados com as células cancerosas HeLa no laboratório, o doxorubicin foi liberado, penetrando as células cancerosas e inibindo significativamente seu crescimento. Realizaram este trabalho em colaboração com Jeffrey Hollinger, professor da engenharia biomedicável e de ciências biológicas e diretor do centro da engenharia do tecido do osso no Carnegie Mellon.
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Esta pesquisa foi financiada pelo National Science Foundation e pelos institutos nacionais da saúde. Para mais na pesquisa do grupo de Matyjaszewski, visita http://www.chem.cmu.edu/groups/maty/.
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Fonte: Amy Pavlak
Universidade do Carnegie Mellon
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