Una nuova tecnica in chimica potrebbe aprire la strada alla produzione di nanoparticelle uniformi da utilizzare nei sistemi di somministrazione dei farmaci.

Gli scienziati stanno studiando come fare un uso migliore delle nanoparticelle in medicina da diversi decenni. Significativamente più piccolo di una cella media, le nanoparticelle hanno dimensioni più simili alle proteine. Questo li rende capaci di interagire con le biomolecole e di trasportare molecole di farmaci attaccate alla loro superficie attraverso le membrane cellulari.

Ad oggi, però, solo una manciata di farmaci a base di nanoparticelle è riuscita a raggiungere la clinica. Ciò è dovuto alle difficoltà nel controllare le dimensioni e la forma delle nanoparticelle e comprendere appieno come queste variabili influenzano il modo in cui le particelle si comportano nel corpo.

In un nuovo studio, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , ricercatori dell'Università di Birmingham e dell'Università di Bath hanno dimostrato una tecnica che consentirà ai chimici di controllare più da vicino le dimensioni e la forma delle nanoparticelle.

Dottor Tom Wilks, alla School of Chemistry dell'Università di Birmingham, è uno dei principali autori dello studio. Spiega:"Se cambi la forma di una nanoparticella da, Per esempio, da sferica a cilindrica, altri hanno dimostrato che questo può avere un effetto drammatico su come interagisce con le cellule del corpo, e come si distribuisce attraverso il corpo. Essendo in grado di controllare le dimensioni e la forma, possiamo iniziare a progettare e testare nanoparticelle che sono esattamente adatte a una funzione prevista".

Attualmente, per produrre nanoparticelle di forma diversa per la somministrazione di farmaci, gli scienziati devono sviluppare una sintesi chimica su misura per ciascuna, che può essere laborioso, processo lungo e costoso.

La tecnica sviluppata dai ricercatori di Birmingham offre un modo apparentemente semplice di snellire questo processo. Il team ha iniziato con una nanoparticella di base, fatto di un polimero, e aggiunto un secondo polimero in soluzione. I polimeri sono progettati in modo da volersi legare tra loro, quindi il secondo polimero viene spinto nel nucleo della nanoparticella, costringendolo ad espandersi. La dimensione e la forma esatte della nanoparticella vengono quindi determinate semplicemente dalla quantità di secondo polimero aggiunta.

"Il modo preciso in cui questi polimeri sono stati progettati e il controllo che abbiamo su quanto del secondo polimero viene aggiunto significa che possiamo prevedere con precisione la forma della nanoparticella, e avere un alto grado di controllo sulle sue dimensioni, " spiega il dottor Wilks.

Il team ritiene che il processo possa essere riprodotto anche con altri polimeri, il che significa che il processo potrebbe essere adattato per qualsiasi numero di applicazioni che coinvolgono nanoparticelle, dalla fotonica alle celle a combustibile.

"Questo è un primo passo importante per poter sfruttare efficacemente le nanoparticelle per tutta una serie di applicazioni, ma ci sono ancora molte domande a cui rispondere, "dice il dottor Wilks. "Ad esempio, nel campo della somministrazione di farmaci, abbiamo bisogno di sapere molto di più su cosa accadrebbe una volta che le molecole dei farmaci vengono introdotte nelle nostre nanoparticelle, nonché come le dimensioni e le forme delle nanoparticelle possono essere ottimizzate per usi diversi".