(PhysOrg.com) -- L'oro non è solo adorabile in gioielleria; è stato a lungo usato come medicina. La medicina moderna è particolarmente focalizzata sull'oro nanoscopico, che può essere utilizzato come agente di contrasto e nel trattamento del cancro. Nel diario Angewandte Chemie , Eugene R. Zubarev e il suo team alla Rice University di Houston hanno ora introdotto un nuovo processo di pretrattamento per nanobarre d'oro che potrebbe accelerarne l'uso nelle applicazioni mediche.
In che modo minuscole bacchette d'oro possono aiutare a combattere il cancro? Le cellule cancerose sono più sensibili alla temperatura rispetto ai tessuti sani, e questo fatto può essere sfruttato attraverso il riscaldamento locale delle parti del corpo colpite. È qui che entrano in gioco i nanotubi d'oro. Possono essere introdotti nelle cellule tumorali e nelle aree malate irradiate con luce nel vicino infrarosso (ipertermia fotoindotta). Le aste assorbono molto fortemente questa luce e trasformano l'energia luminosa in calore, che trasferiscono nell'ambiente circostante.
I nanotubi d'oro sono normalmente prodotti in una soluzione concentrata di bromuro di cetiltrimetilammonio (CTAB) e sono quindi ricoperti da un doppio strato di CTAB. Il CTAB si deposita solo sulla superficie, non legato chimicamente. In un ambiente acquoso, le molecole di CTAB si dissolvono lentamente. Questo è problematico perché CTAB è altamente tossico. Tralasciare semplicemente il CTAB non è una soluzione, perché senza questo rivestimento i nanotubi si aggregherebbero insieme. Al fine di rendere le canne stabili e biocompatibili, sono stati sviluppati vari metodi di pretrattamento più o meno complessi. Però, per molti di questi processi, non è noto quanto del CTAB tossico rimanga sui nanotubi. Un altro problema è che il pretrattamento può interrompere l'assorbimento dei nanotubi nelle cellule, che riduce drasticamente il successo del trattamento del cancro fototermico.
Zubarev e i suoi collaboratori hanno ora sviluppato una nuova strategia che risolve questi problemi:hanno sostituito il CTAB con una variante che contiene un gruppo zolfo-idrogeno, abbreviato in MTAB. Con vari processi analitici, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che il CTAB su questi nanorod è completamente sostituito con uno strato MTAB. Le molecole MTAB si legano chimicamente ai nanotubi d'oro attraverso i loro atomi di zolfo. Si legano così strettamente che lo strato rimane in posizione anche in una soluzione acquosa e le bacchette possono anche essere liofilizzate. Possono essere conservati a tempo indeterminato come polvere marrone e sciogliersi nuovamente in acqua in pochi secondi.
Test su colture cellulari dimostrano che i nanotubi d'oro MTAB non sono tossici, anche a concentrazioni più elevate. Inoltre, sono assorbiti in grandi quantità dalle cellule tumorali. Gli scienziati stimano che nelle condizioni del loro esperimento, una singola cella occupa più di due milioni di nanobarre. Ciò renderebbe possibile un trattamento fototermico efficace del tumore.
