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Investigadores en la North Carolina State University han desarrollado un método para la predicción de las maneras en que las nanopartículas interactuarán con sistemas biológicos, incluyendo el cuerpo humano. Su trabajo podría tener implicaciones para la mejora de la seguridad humana y ambiental en el manejo de nanomateriales, así como aplicaciones para la entrega de drogas.

Los investigadores querían crear un método para la caracterización biológica de las nanopartículas, una herramienta de detección que permitiría a otros científicos ver cómo varias de las nanopartículas podrían reaccionar cuando están dentro del cuerpo.

“Queríamos encontrar una buena manera biológicamente relevante para determinar cómo los nanomateriales reaccionan con las células “, dice Jim Riviere, distinguido profesor de farmacología. “Cuando un nanomaterial entra en el cuerpo humano, de inmediato se une a varias proteínas y aminoácidos. Las moléculas con las cuales una partícula se une determinará a dónde irá.”

Este proceso de enlace también afecta al comportamiento de la partícula dentro del cuerpo. Según Nancy Monteiro-Riviere, profesora de investigación de dermatología y toxicología, los aminoácidos y las proteínas que recubren una nanopartícula cambian su forma y propiedades de superficie, lo que podría aumentar o reducir la toxicidad o, en aplicaciones médicas, la capacidad de la partícula de entregar medicinas a células objetivo.

Para crear su herramienta de detección, el equipo utilizó una serie de productos químicos para sondear las superficies de diversas nanopartículas, utilizando técnicas desarrolladas anteriormente por Xin-Rui Xia, profesor asistente de investigación de farmacología. El tamaño de una nanopartícula y características de la superficie determinan el tipo de materiales con los que se adhiere. Una vez que el tamaño y características de la superficie son conocidas, los investigadores pueden crear “huellas digitales” que identifican las maneras en que una partícula individual va a interactuar con las moléculas biológicas. Estas huellas digitales les permiten predecir la forma en que las nanopartículas pueden comportarse una vez dentro del cuerpo.

“Esta información nos permitirá predecir donde un nanomaterial particular acabará en el cuerpo humano, y si será tomado por ciertas células,” añade Riviere. “Esto a su vez nos dará una mejor idea de cuáles nanopartículas pueden ser útiles para la entrega de drogas y cuáles pueden ser peligrosas para el ser humano o el medio ambiente.”

Más información North Carolina State University

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