Un team UNL ha svelato un veicolo estremamente compatto ma a pieno carico che può affrontare condizioni e navigare su terreni che i suoi predecessori non potevano.

Presenta una struttura proteica con finitura in acido citrico. Ha le dimensioni di un tipico bug:virale, non Volkswagen. E potrebbe solo aiutare a combattere il cancro.

Il team ha recentemente pubblicato uno studio che descrive in dettaglio le prestazioni di una nanoparticella personalizzata a base di zeina, una proteina a base di mais le cui proprietà biologiche la rendono un veicolo attraente per la somministrazione di farmaci terapeutici in tutto il corpo.

Nonostante i loro vantaggi, però, zeina e altre proteine ​​tipicamente si erodono quando passano attraverso la milza e il fegato lungo il percorso verso le loro destinazioni.

In risposta, i ricercatori dell'UNL hanno "reticolato" chimicamente le loro nanoparticelle di zeina con acido citrico prima di caricarle con il farmaco antitumorale 5-FU e di iniettarle nei topi.

Gli autori hanno scoperto che l'acido citrico ha impedito alla milza e al fegato di rompere i legami molecolari della zeina prima che raggiungesse il rene, un obiettivo comune per farmaci come il 5-FU. Di conseguenza, le nanoparticelle reticolate hanno fornito dosi maggiori di 5-FU al rene rispetto a quelle senza il tampone di acido citrico.

L'acido citrico ha anche conferito alle nanoparticelle una maggiore carica elettrica negativa, aumentando la loro repulsione reciproca e riducendo l'accumulo che accelera la loro disgregazione.

Il coautore Yiqi Yang ha affermato che i risultati potrebbero rivelarsi utili per i medici che cercano mezzi più efficienti per trattare il cancro e malattie altrettanto invadenti.

"Quello che stiamo facendo è far sapere ai medici che potremmo avere un candidato migliore (per la somministrazione di farmaci) di quello che hanno ora, " disse Yang, Charles Bessey Professore di ingegneria dei sistemi biologici e di tessuti, merchandising e fashion design. "Questo è solo l'inizio, e può portare a ulteriori studi e opportunità di collaborazione".

Il processo di reticolazione potrebbe anche essere calibrato per colpire organi specifici all'interno del corpo, Yang ha detto, aumentando o diminuendo i livelli di acido citrico introdotti nelle nanoparticelle.

"A volte vuoi che la nanoparticella si dissolva rapidamente; altre volte, vuoi che si dissolva lentamente, " ha detto. "Perché volevamo che raggiungesse il rene, abbiamo dovuto reticolarlo maggiormente per consentirgli di passare attraverso la milza e il fegato senza che venisse spazzato via".

Sebbene i ricercatori abbiano testato numerose sostanze chimiche come agenti reticolanti, la maggior parte ha tamponato le nanoparticelle in modo meno efficace, degradato più rapidamente o prodotto cancerogeni tossici che l'acido citrico non fa, secondo Yang.

Yang ha notato che il guscio di zeina delle nanoparticelle offre anche molti vantaggi intrinseci, inclusa la capacità di trasportare cariche sia positive che negative che possono attrarre farmaci con carica opposta.

La fonte di quella proteina - e lo sfondo per la sua ricerca - ha ulteriormente ispirato l'interesse di Yang per la zeina, Egli ha detto.

"Siamo in mezzo a un sacco di mais, quindi vorremmo aggiungere valore a quei prodotti, " Yang ha detto. "Quando usiamo il mais per applicazioni industriali, il chicco distillato che rimane è un co-prodotto ricco di zeina.

"Auspicabilmente, un giorno, i nostri agricoltori possono dire, 'Aspetto! Questo non è solo per cibo e carburante. È anche uno strumento per aiutare a curare il cancro.'"

I coautori di Yang includevano Helan Xu, professore assistente di ricerca di tessuti, merchandising e fashion design; Lan Xu, responsabile di laboratorio in agronomia e orticoltura; e Li Shen, un ex ricercatore post-dottorato della UNL ora alla Donghua University di Shanghai.

Lo studio del team è apparso nell'edizione di febbraio della rivista Microdispositivi biomedici.