Le micelle sono strutture biologiche uniche in quanto sono un insieme di molecole con proprietà che attraggono e respingono l'acqua. Si formano attorno ad altre molecole per aiutarli a viaggiare e "spingere" attraverso ambienti umidi, rendendo le micelle un attivatore chiave della funzione cellulare in tutto il corpo umano. Non sorprendentemente, la loro capacità di trasportare molecole ha reso le micelle un argomento molto interessante per le aziende farmaceutiche.

Per saperne di più sulle interazioni tra molecole di farmaci e micelle, La professoressa associata Megan Robertson e gli studenti laureati Tyler Cooksey e Tzu-Han Li dell'Università di Houston (UH) stanno usando neutroni presso l'Oak Ridge National Laboratory (ORNL) del Dipartimento dell'Energia (DOE).

I ricercatori affermano che capire come le micelle si assemblano attorno alle molecole dei farmaci potrebbe portare a migliori metodi di somministrazione dei farmaci, così come miglioramenti in prodotti come shampoo, detersivi, e cosmetici, per cui anche le micelle hanno applicazioni.

"Vogliamo capire come una molecola di farmaco può influire sull'assemblaggio delle micelle, " ha detto Robertson. "La dimensione delle micelle e il numero di molecole che formano le micelle sono parametri importanti che riteniamo saranno influenzati dalla presenza della molecola del farmaco".

Quando si prendono i farmaci, le molecole di farmaco vengono rilasciate nel corpo e viaggiano verso la parte del corpo che richiede il trattamento. La capacità unica dei neutroni di penetrare i materiali senza danneggiarli, così come la loro sensibilità all'idrogeno, li rende una sonda ideale per studi biologici come questo che richiedono ambienti e temperature realistici.

Utilizzando lo strumento Biological Small-Angle Neutron Scattering (Bio-SANS) presso l'High Flux Isotope Reactor (HFIR) dell'ORNL, il team di ricerca ha sondato le micelle e ha studiato come la presenza di molecole di farmaci ne modificava la struttura e l'assemblaggio.

I ricercatori UH e il loro collaboratore, Louis Madsen, professore associato presso Virginia Tech, ha anche utilizzato la spettrometria di risonanza magnetica nucleare per rivelare informazioni chimiche specifiche sulla composizione delle micelle. Questo, oltre ai dati strutturali dello scattering di neutroni, ha permesso loro di compilare un quadro più completo di come le diverse molecole interagiscono con le micelle.

"Prevediamo che quando osserviamo micelle contenenti diverse molecole di farmaci, vedremo grandi differenze nell'assemblaggio e nei parametri strutturali di queste micelle, " ha detto Robertson. "Se riusciamo a capire come la molecola del farmaco influisce sulla micella, allora potrebbe essere possibile sviluppare terapie più robuste".