A partire da semplici nanotubi di carbonio, un team di ricercatori del Regno Unito e della Spagna ha sviluppato una nanocapsula rivestita di zucchero in grado di fornire grandi dosi di radioattività ai tumori. I ricercatori prevedono di sviluppare una serie di dispositivi di somministrazione su scala nanometrica in grado di colpire organi specifici del corpo per la radioterapia o l'imaging armeggiando con il rivestimento di zucchero sulla nanocapsula.
Il gruppo di ricerca è stato guidato da Benjamin Davis dell'Università di Oxford, Kostas Kostarelos dell'Università di Londra, e , e Gerard Tobias dell'Institut de Cičncia de Materials de Barcelona. Gli investigatori hanno riportato i risultati del loro lavoro sulla rivista Materiali della natura.
Per creare i loro nanotubi caricati, i ricercatori preparano una miscela di nanotubi di carbonio e ioduro di sodio a base di iodio-125 radioattivo all'interno di una fiala di silice e la riscaldano a 900°C per quattro ore. Quando riscaldato a questa temperatura, ioduro di sodio e altri sali metallici formano nanocristalli all'interno dei nanotubi. Mentre i nanotubi si raffreddano, le loro estremità si autosigillano, intrappolando i nanocristalli radioattivi in modo sicuro all'interno dei contenitori di carbonio. Dopo aver lavato i tubi sigillati per rimuovere eventuali sali che non sono racchiusi, i ricercatori quindi eseguono una lieve reazione chimica che lascia inalterati i cappucci terminali aggiungendo gruppi chimici a cui le molecole di zucchero possono attaccarsi. In un ultimo passaggio, gli scienziati aggiungono uno dei tanti tipi di molecole di zucchero alla superficie del nanotubo. In questo studio, hanno usato uno zucchero semplice noto come N-acetil glucosamina. I ricercatori osservano che questo schema sintetico può essere utilizzato per aggiungere altri sali metallici radioattivi ai nanotubi e per aggiungere altre molecole di zucchero alla superficie dei nanotubi.
Numerosi test hanno mostrato che il carico utile radioattivo è rimasto intrappolato nei nanotubi sigillati in una varietà di condizioni fisiologiche. Quando iniettato nella vena della coda dei topi, i ricercatori sono stati in grado di visualizzare i nanotubi mentre si accumulavano nei polmoni utilizzando una tecnologia di imaging comune nota come tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone, o SPETTRO.
Quando iniettato nel corpo, lo ioduro di sodio libero si concentra normalmente nella ghiandola tiroidea, non i polmoni. I nanotubi di carbonio non si accumulano nel fegato, milza, e reni o altri organi che di solito accumulano nanoparticelle iniettate. I ricercatori ipotizzano che la N-acetil glucosamina colpisca i nanotubi al polmone legandosi a una proteina specifica del polmone nota per legarsi strettamente a questo zucchero.
Questo lavoro è dettagliato in un documento intitolato, "Nanotubi di carbonio riempiti e glicosilati per la localizzazione e l'imaging di radioemettitori in vivo". Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito Web della rivista.
