La nanotecnología ofrece medicamentos de manera más eficiente

La nanotecnología es la celebración de la promesa de algunos grandes mejoras en el área de administración de fármacos, desde lociones absorbidos por la piel a los medicamentos subcutáneos tiempo liberado.

Un obstáculo para la entrega de medicamentos en las células es que muchos tipos de nanopartículas no pueden conseguir a través de las membranas que rodean las células para suministrar fármacos. Para entender por qué eso es así y cómo nano puede proporcionar una solución para romper a través de celular membranes- usted tiene que entender un poco acerca de la naturaleza de las células.

Las membranas celulares de nuestro cuerpo están formados por moléculas llamadas fosfolípidos. Un extremo de estos fosfolípidos, llama la cabeza, es hidrófila, lo que significa que se mezcla bien con agua. En el otro extremo de la célula son dos colas que son hidrófobas, lo que significa que no se mezclan bien con agua.

El extremo hidrófilo del fosfolípido se mezcla bien con el agua porque es polar, lo que significa que está compuesto de átomos que tienen diferentes niveles de atracción de electrones (esta medida de la atracción se llama electronegatividad).

El extremo hidrófobo del fosfolípido se compone de átomos que tienen similares electronegativity- por lo tanto los electrones se distribuyen de manera uniforme, por lo que este extremo de la molécula no polar. Moléculas no polares no se mezclan bien con agua, una característica que ha visto en la práctica, si alguna vez has tratado de mezclar el agua y el aceite.

La membrana de una célula se compone de muchas de estas moléculas en una película de dos capas. En esta película extremos hidrófilos de la capa externa de las moléculas forman la parte exterior de la membrana, y las colas hidrófobas de las moléculas se reúnen en el centro.

Esta estructura tiene un par de propósitos: la capa externa hidrófila permite que la mezcla de células con los fluidos que contienen agua en nuestros cuerpos mientras que la capa hidrófoba en el medio de la membrana evita que los fluidos que contienen agua dentro de la célula de salir.

El resultado de esta estructura es que los bloques de la membrana celular de la entrada de muchos fármacos terapéuticos en el interior de la célula, motivando a los investigadores a desarrollar métodos para la entrega de medicamentos a través de estas moléculas la membrana celular.

Una forma de obtener medicamentos a través de las membranas celulares es encerrar las moléculas del fármaco en nanopartículas esféricas creadas artificialmente llamadas liposomas. Coloque estas moléculas con la cabeza hidrófila y colas hidrofóbicas en el agua que contienen las moléculas de la droga a encapsular. Las cabezas hidrofílicas se alinean para formar una cubierta externa frente a la solución de agua, mientras que otro grupo de cabezas hidrofílicas formar una cubierta interior que contiene una solución de moléculas de fármacos.

Las conchas de estos liposomas pueden fusionarse con las membranas celulares. Si un fármaco terapéutico está encapsulado en un liposoma, la membrana del liposoma crea una abertura como se fusiona con la membrana celular, y el medicamento dentro del liposoma puede ser entregado en la célula.

Las proteínas están diseñados para ofrecer materiales a través de las membranas celulares. Por ejemplo, la hemoglobina es una proteína que recoge el oxígeno de los pulmones y la distribuye a las células de todo el cuerpo. La hemoglobina es realmente capaz de madriguera a través de las membranas celulares para entregar el oxígeno.

En un enfoque diferente para la administración de fármacos, AbraxisBioScience está encerrando moléculas de fármacos terapéuticos en una proteína albúmina. Las nanopartículas de albúmina pueden esconderse través de las membranas celulares de cáncer y entregar un fármaco al interior de la célula.

Otro método es un poco más agresivo. Este método, desarrollado en el Instituto de Tecnología de Georgia, explosiones agujeros temporales en la membrana celular, permitiendo que moléculas de fármacos terapéuticos para entrar en la célula.

En este método, los investigadores inyectan nanopartículas de carbono en el líquido flotando alrededor de las células cancerosas, y luego un láser calienta el fluido. Este calor crea gas bubbles- cuando las burbujas estallan, que soplar un agujero en la membrana de las células cancerosas. Moléculas de la droga flotando en el líquido alrededor de las células cancerosas entonces pueden entrar en las células y destruirlas.