Recenti sviluppi e ricerche relative alle nanoparticelle di ossido di ferro confermano il loro potenziale nelle applicazioni biomediche, come la somministrazione mirata di farmaci, e la necessità di ulteriori studi.

Gli ossidi di ferro sono molto diffusi in natura e possono essere facilmente sintetizzati in laboratorio. Tra loro, ematite, nanoparticelle di magnetite e maghemite hanno proprietà particolarmente promettenti per le applicazioni biomediche.

Ricercatori in Cina e Corea hanno esaminato recenti studi sulla preparazione, struttura e proprietà magnetiche delle nanoparticelle di ossido di ferro (IONP) e loro corrispondenti applicazioni. La recensione, pubblicato sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati , ha sottolineato che la dimensione, distribuzione delle dimensioni (le proporzioni relative di particelle di dimensioni diverse in un dato campione), la forma e le proprietà magnetiche degli IONP influenzano la posizione e la mobilità degli IONP nel corpo umano. Però, avere il controllo completo sulla distribuzione di forma e dimensione degli IONP magnetici rimane una sfida.

Per esempio, gli IONP magnetici sono promettenti per il trasporto di farmaci antitumorali che colpiscono tessuti specifici. Perché ciò accada, sono rivestiti con un guscio biocompatibile che trasporta un farmaco specifico. Se questo IONP magnetico "funzionalizzato" è troppo grande, può essere eliminato dal flusso sanguigno. Così, è molto importante essere in grado di controllare la dimensione di queste particelle. I ricercatori hanno scoperto che gli IONP con diametri che vanno da 10 a 100 nanometri sono ottimali per l'iniezione endovenosa e possono rimanere nel flusso sanguigno per il periodo di tempo più lungo.

La carica superficiale degli IONP è importante anche per la loro stabilità e per il modo in cui interagiscono con i tessuti. Per esempio, le cellule del seno assorbono IONP con carica positiva meglio di quelle con carica negativa. Allo stesso tempo, gli IONP caricati positivamente vengono eliminati più rapidamente dalla circolazione. Gli IONP con carica negativa e neutri tendono a rimanere più a lungo nella circolazione. La carica superficiale degli IONP può essere controllata utilizzando un materiale funzionalizzato adeguatamente caricato come guscio.

Altre applicazioni che possono trarre vantaggio dal miglioramento della funzionalità degli IONP magnetici includono la risonanza magnetica, ipertermia magnetica e termoablazione (uccisione di cellule cancerose selezionate con il calore), e biosensing (rilevazione delle interazioni molecolari per la diagnosi delle malattie).

Sono necessarie ulteriori ricerche per valutare la tossicità degli IONP sia nudi che funzionalizzati.

Il prossimo obiettivo del team sarà la fabbricazione di catalizzatori magnetici IONP riciclabili e la progettazione di applicazioni biomediche multifunzionali, coinvolgendo IONP magnetici, che possono svolgere un duplice ruolo nella diagnosi e nel trattamento delle malattie, afferma il professor Wei Wu dell'Università cinese di Wuhan.