Um novo método que usa magnetismo para entregar os medicamentos -alvo

Os pesquisadores provaram que os recipientes microscópicos de administração de medicamentos podem ser direcionados magnéticos para seus objetivos, o que desenvolve o desenvolvimento de medicamentos cuidadosos para doenças como o câncer.

Uma equipe multi -universitária liderada por Jie Feng, professora de ciências e engenharia mecânica da Faculdade de Engenharia Graieger da Universidade de Illinois Urbana Chambine, mostrou que partículas magnéticas revestidas com vesículas gordurosas podem ser usadas para direcionar vesículas através do fluido.

Este trabalho, publicado no Journal of the Royal Society for Chemistry NanoDepende dos resultados anteriores que mostram que os vesículos sebáceos podem ser projetados para liberar medicamentos ao acender a luz do laser. O sistema resultante, que combina ambos os resultados, é um modelo preliminar abrangente para conectar os medicamentos de destino.

“A atratividade das vesículas gordas para a entrega de medicamentos é que sua estrutura se assemelha a uma célula, para que elas possam interagir apenas com certos tipos de células – uma grande vantagem para o tratamento do câncer. Um dos desafios enfrentados por esses compostos é saber como os direcionamos para o local certo. Mostramos como fazer isso usando os campos magnéticos e a solução de outro grande problema antes de começarmos.

Jie Feng, Professor de Ciência e Engenharia Mecânica, Faculdade de Engenharia Grainger, Universidade

O FENG indicou que técnicas médicas atuais, como a ressonância magnética, para direcionar a entrega de medicamentos com seus campos magnéticos, especialmente porque esses campos são projetados para penetrar no corpo humano. Isso pode ser alcançado por uma embalagem super magnética dentro do veículo de conexão com drogas, para interagir com o campo magnético externo.

O primeiro passo foi criar uma vesícula aveludada magnética que evoluiu uma maneira confiável de embalar moléculas magnéticas nas vesículas. Vinit Malik, um estudante de altos estudos em engenharia em Illinois Greenger no laboratório do FENG e o principal autor do estudo.

Malik disse: “Não estava claro qual a melhor maneira de empacotar as moléculas de gordura, então houve uma grande pesquisa em literatura e alguma experiência e erro”. “Tivemos que determinar as melhores partículas magnéticas, após as quais tivemos que descobrir que o método de emulsão de cabeça para baixo tem os mais altos retornos para moléculas revestidas”.

Depois disso, os pesquisadores mostraram que os campos magnéticos podem direcionar as vesículas gordurosas. Malik desenvolveu uma plataforma tridimensional para a instalação de ímãs com segurança em um microscópio e colocou vesículas em uma solução entre o ímã. Ao monitorar o movimento resultante, os pesquisadores notaram como a velocidade variava com a porcentagem de partículas magnéticas ao tamanho da vesícula. Eles também enfatizaram que as vesículas são lançadas apenas ao acender a luz do laser após se mover para o final do canal microfloídico.

Embora essas experiências mostrem que as vesículas de gordura se moviam como esperado nos campos magnéticos, também era necessário entender como a partícula magnética empurra a vesícula por dentro para entender o comportamento de todo o dispositivo.

Os pesquisadores de Illinois fizeram uma parceria com pesquisadores da Universidade de Santa Clara para estudar a dinâmica interna da vesícula para prever a velocidade do movimento. Usando um método poético de Bolktmann, observe como a partícula magnética de grãos inteira aparece ao se mover em um campo magnético.

Malik disse: “Nós nos permitimos expandir nossas experiências, porque é difícil, caso contrário, monitorar ou prever a resposta desse sistema de vesículas”. “Isso nos dá uma força preditiva que aprimora as instruções de design e nos permite entender os mecanismos físicos que governam o movimento”.

O laboratório armado de Feng com demonstrações experimentais para lançar o medicamento causado por orientação leve e magnética visa iniciar estudos de laboratório que provam que as vesículas de gordura podem ser direcionadas a locais magnéticos para locais específicos por meio de fluidos como o sangue humano.

“Nossos resultados combinados colocaram a base para o sistema abrangente de administração de medicamentos, e estamos prontos para explorar os usos potenciais do tratamento”, disse Feng. “Estamos trabalhando para o próximo passo: usando um medicamento real e conduzindo um estudo de laboratório no sistema microfloídico que simula as vantagens dos ambientes biológicos”.