Nanotubi di carbonio:interazioni tra naftalenediimide marcata con amminoacidi e nanotubi di carbonio a parete singola per la progettazione e la costruzione di nuove sonde per bioimmagini (Adv. Funct. Mater. 3/2012 Journal Cover). Credito:Drs Sofia Pascu e Stan Botchway
I tubi in nanoscala fatti di carbonio potrebbero essere utilizzati per penetrare in modo sicuro nelle cellule umane e fornire farmaci antitumorali o molecole di DNA modificato per la terapia genica. Sebbene ci sia molta strada da fare prima che il concetto possa essere sottoposto a prove mediche, un team guidato dalla dott.ssa Sofia Pascu presso l'Università di Bath ha mostrato come questi tubi potrebbero essere usati come "cargo carrier", per sfondare le membrane esterne delle cellule in cui alcune utili molecole terapeutiche non sarebbero altrimenti in grado di entrare. I tubi, che sono lunghi appena un miliardesimo di metro, può avvenire naturalmente, nella fuliggine delle candele, per esempio. Potrebbero anche essere usati per trasportare agenti di imaging come tag fluorescenti e radionuclidi (isotopi radioattivi ampiamente utilizzati nella terapia e nella diagnosi) che renderebbero possibile ottenere immagini migliori di cellule e tessuti e quindi aiutare la diagnosi precoce dei tumori.
La tecnica sviluppata dal team ha comportato l'accorciamento, modificando e purificando i nanotubi di carbonio in modo che siano completamente innocui. Un carico utile di molecole viene quindi avvolto molto strettamente attorno ad esse utilizzando un innovativo, processo rapido ed economico basato sulle tecniche della “chimica supramolecolare”, una branca della chimica coniata come chimica oltre la molecola. Le prime indicazioni mostrano che le cellule del cancro alla prostata potrebbero assorbire particolarmente bene gli assemblaggi di nanotubi/molecole.
I prossimi passi includono l'esame di come i nanotubi potrebbero essere sviluppati non solo per trasportare un carico utile dal punto di vista medico sia all'interno che all'esterno del tubo, ma anche per colpire cellule specifiche (in particolare quelle danneggiate o cancerose). Ulteriori lavori includeranno anche l'ideazione di un modo più semplice per garantire un forte legame tra molecole e nanotubi in modo che le molecole possano penetrare con successo nella membrana cellulare senza prima staccarsi.
Questo lavoro pionieristico è stato svolto dal team di Bath in collaborazione con il Lasers for Science Facility presso il Research Complex di Harwell e coinvolge anche le Università di Oxford, Cambridge e Nottingham. È anche finanziato dal Medical Research Council, la Royal Society e l'Università di Bath.
I dettagli sul lavoro del team fino ad oggi sono stati pubblicati nel numero di febbraio della rivista Materiali funzionali avanzati .