Nanopartículas que se transformam avançam diagnóstico e tratamento do câncer

Nanopartículas inteligentes transformáveis podem sofrer transição de tamanho ou forma conforme a exigência de diferentes condições, mostrando grande potencial em teranóstica tumoral.
[Imagem: Jianxun Ding]

Nanopartículas inteligentes transformáveis

Por mais de três décadas, nanomateriais biomédicos têm sido desenvolvidos com sucesso para a teranóstica, um termo composto que se refere a fazer simultaneamente o diagnóstico e a terapia de tumores.

As nanopartículas devem atingir o local do tumor e seu microambiente distinto para então aplicar o tratamento no local exato.

Estudos mais recentes mostraram que as propriedades físicas das nanopartículas, especialmente seu tamanho e forma, influenciam dramaticamente o comportamento biológico de cada uma. Assim, para garantir que o tratamento seja liberado exatamente no tumor, depois de as partículas terem circulado por vários outros microambientes fisiológicos saudáveis, o controle sobre as propriedades desses materiais é essencial.

Agora, pesquisadores da China e dos Estados Unidos estão chamando a atenção para um tipo específico de nanotecnologia, as chamadas "nanopartículas inteligentes transformáveis", um tipo de nanopartícula que pode alterar seu tamanho e forma mediante estimulação do ambiente circundante.

Essas nanopartículas inteligentes transformáveis são particularmente promissoras para a teranóstica tumoral porque suas propriedades físicas se adaptam à fisiologia. Essas adaptações melhoram a circulação das partículas, sua biodistribuição, penetração no tumor, retenção no tumor e distribuição subcelular para direcionar a terapia.

"Nanopartículas inteligentes transformáveis podem alterar suas morfologias em diferentes condições fisiológicas conforme as demandas terapêuticas," disse o professor Jianxun Ding. "Em nosso estudo, revelamos os designs estruturais desses sistemas inteligentes, bem como os mecanismos detalhados das transformações."

A equipe listou todos os tipos de nanopartículas desenvolvidas até agora e as vantagens e desvantagens de cada tipo.
[Imagem: Jinjin Chen et al. - 10.1063/5.0061530]

Metamorfose das nanopartículas

Os pesquisadores apresentaram vários projetos de nanopartículas transformáveis como um guia para sua construção por outras equipes, além de discutir as aplicações biomédicas de cada tipo no campo da teranóstica.

Por exemplo, eles dividem a projeto de "metamorfose" das nanopartículas em duas grandes categorias: Tamanho e forma. Para nanopartículas que podem ser transformadas em tamanho, as alterações são divididas em transformações de pequeno para grande e grande para pequeno.

"Nossa revisão cobre o projeto de estrutura, mecanismo de transformação e aplicação biomédica de nanopartículas inteligentes transformáveis e inclui perspectivas sobre suas limitações," disse Ding. "Acreditamos que esta revisão irá lançar luz sobre este importante campo."