Virus che attaccano le piante, insetti, mammiferi e batteri si stanno dimostrando piattaforme efficaci per la somministrazione di medicinali e prodotti chimici per l'imaging a cellule specifiche del corpo, come elementi costitutivi per minuscoli elettrodi di batterie e dispositivi di memorizzazione dei dati del computer, e altre nanotecnologie.

L'esplosione della ricerca negli ultimi due decenni, con spiegazioni rivolte a studenti universitari e laureati e scienziati all'interno e all'esterno del campo, è descritto in un nuovo libro scritto da Nicole Steinmetz, un assistente professore di ingegneria biomedica presso la Case Western Reserve University, e Marianne Manchester, un professore di farmacia e scienze farmaceutiche presso l'Università della California a San Diego.

Il libro di testo, Nanoparticelle virali:strumenti per la scienza dei materiali e la biomedicina, riassume il lavoro svolto dagli ingegneri, chimici, fisici, scienziati dei materiali, ricercatori medici e altri; i virus utilizzati e le applicazioni. Il libro è ora disponibile.

"Il campo è in rapida espansione, con persone provenienti da sempre più background che entrano in esso, " disse Steinmetz, che manipola virus da quando era una ricercatrice universitaria. All'inizio della sua carriera ha creato array di film sottili multistrato costituiti da più nanoparticelle virali tridimensionali da utilizzare in sensori o nanoelettronica, ma ora si sta concentrando sull'applicazione dei virus delle piante per uso medico, come il rilevamento e l'imaging del cancro e la somministrazione mirata di farmaci.

Manchester è da tempo specializzata nell'interfaccia tra nanoparticelle virali e sistemi fisiologici, definire i modi in cui i virus interagiscono con le superfici cellulari e gli organi all'interno del corpo. "Il campo è ora pronto per andare avanti verso applicazioni commerciali e cliniche, " ha detto. "Il libro fornisce una panoramica di queste sfide e opportunità".

I virus stanno trovando un'ampia gamma di usi nelle nanoscienze e nelle nanotecnologie, a causa di una serie di tratti pratici, lei spiega. I virus sono già di dimensioni nanometriche:100, Migliaia di volte più piccola della larghezza di un capello umano. Le loro strutture sono state ottimizzate per natura, fisicamente e chimicamente ogni unità dello stesso ceppo di virus è identica, sono economici e facili da produrre e si autoassemblano facilmente in strutture bidimensionali e tridimensionali.

Anche gli agenti infettivi sono stabili, resistente e biocompatibile.

Il libro descrive in dettaglio come i ricercatori hanno mineralizzato i virus per produrre nanofili utilizzati nella nanoelettronica, e costruire micro-array a film sottile. Gli autori spiegano come gli scienziati hanno reso benigni gli agenti infettivi, nonché versioni modificate geneticamente o chimicamente per usi specifici.

Raccontano come loro e altri hanno modificato le superfici delle nanoparticelle virali per collegarsi ai bersagli, come le cellule tumorali, e modificato i loro interni per trasportare medicinali, sostanze chimiche fluorescenti utilizzate nelle applicazioni di imaging, o altro carico.