(Phys.org) - Quali percorsi prendono le nanomedicine dopo essere state ingerite? Gli scienziati trovano un percorso di ricircolo delle micelle polimeriche utilizzando la microscopia ottica non lineare multimodale.
I progressi nella nanotecnologia farmaceutica hanno prodotto nanoparticelle sempre più sofisticate per la somministrazione di farmaci. Quando somministrato per via orale, per via endovenosa, vie di somministrazione oculari e transcutanee, queste nanoparticelle possono ottenere prestazioni farmacologiche migliorate. Una di queste nanoparticelle di recente sviluppo è Quaternary Ammonium Palmitoyl Glycol Chitosan (GCPQ), una micella polimerica a base di chitosano che può essere utilizzata per incapsulare farmaci e aumentare il loro assorbimento orale e la loro attività endovenosa fino a un ordine di grandezza. Nonostante il suo grande potenziale, i meccanismi con cui le micelle GCPQ – o altri sistemi di rilascio basati su nanoparticelle – interagiscono con gli organi su scala cellulare non sono ancora chiari. Però, la piena conoscenza di questi meccanismi è un prerequisito per una progettazione razionale che ne ottimizzi le prestazioni.
Natalie Laura Garrett e un team di scienziati dell'Università di Exeter e della UCL School of Pharmacy di Londra (Regno Unito) hanno utilizzato la microscopia ottica non lineare multimodale per studiare questi meccanismi utilizzando GCPQ deuterato somministrato per via orale ai topi.
Hanno combinato la microscopia coerente anti-Stokes Raman scattering (CARS), seconda generazione di armoniche (SHG) e microscopia a fluorescenza a due fotoni (TPF) come metodo multimodale senza etichetta. La microscopia CARS presenta molti vantaggi rispetto all'imaging convenzionale, tra cui:penetrazione di profondità fino a diverse centinaia di micron nel tessuto biologico; sezionamento ottico intrinseco e alta risoluzione spaziale; contrasto chimicamente specifico senza etichetta. Quando combinato con la microscopia CARS, TPF e SHG consentono una visualizzazione tridimensionale dettagliata di nanoparticelle individuate con precisione subcellulare su un complesso sfondo biologico.
Il metodo multimodale è stato utilizzato per l'immagine di tre degli organi più importanti per la somministrazione orale di farmaci:il fegato, l'intestino e la cistifellea. Facendo così, hanno dimostrato per la prima volta che le nanoparticelle di chitosano somministrate per via orale seguono una via di ricircolo dal tratto gastrointestinale attraverso gli enterociti nei villi, passano nel flusso sanguigno e vengono trasportati agli epatociti e agli spazi epatocellulari del fegato e quindi alla cistifellea, prima di essere nuovamente rilasciato nell'intestino insieme alla bile. Tale ricircolo può anche migliorare l'assorbimento del farmaco.
