Tre molecole funzionali (sonda fluorescente nel vicino infrarosso, molecola bersaglio del tumore, e un farmaco antitumorale) vengono decollati con successo sulla superficie di una molecola di grafene. Questo grafene multifunzionale consente un'efficace eliminazione delle cellule cancerose. Per combattere le malattie cancerose, questo nanomateriale modificato chimicamente "triplo" potrebbe salvare il paziente.

Il cancro è una delle principali cause di morte nel mondo. In questa situazione, sono urgentemente necessari un efficace targeting del farmaco selettivo contro il tumore e la riduzione al minimo della tossicità del farmaco antitumorale.

Scienziati del Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) e del Centre national de la recherche scientifique (CNRS), ei loro colleghi hanno sviluppato un tipo di nanomedicina basata sul grafene multifunzionale che consente un trattamento mirato del cancro a livello molecolare.

Il grafene a foglio molecolare singolo è un promettente nanomateriale di carbonio per varie applicazioni fondamentali e pratiche nel prossimo decennio grazie alle sue eccellenti caratteristiche fisico-chimiche. Il grafene è noto anche per avere una buona biocompatibilità e biodegradabilità, portando così i ricercatori a esplorare questo nanocarbonio come vettore per la somministrazione di farmaci. Però, non è facile modificare contemporaneamente molte singole molecole funzionali su un nanofoglio di grafene per applicazioni biomediche.

Sviluppato dal Prof. Eijiro Miyako di JAIST (Nomi, Giappone), Dott. Alberto Bianco del CNRS (Strasburgo, Francia), e le loro squadre internazionali, il grafene multifunzionale come vettore di somministrazione di farmaci è sintetizzato con successo con tre tipi di molecole:una sonda fluorescente nel vicino infrarosso (NIR) (verde indocianina; ICG); una molecola bersaglio del tumore (acido folico:FA); e un farmaco antitumorale (doxorubicina; Dox) mediante una tecnica di modificazione chimica covalente. L'ICG (la parte verde nella figura) è stato scelto come fluoroforo per seguire l'assorbimento e per tracciare il materiale all'interno delle cellule. FA (blu) è stato legato covalentemente attraverso glicole polietilenico (rosa) legato al grafene, mirare specificamente alle cellule tumorali; e Dox (rosso) è stato usato come farmaco antitumorale.

Dopo aver testato il potenziale terapeutico per eliminare le cellule tumorali in un piatto di coltura, il team ha scoperto che le proprietà uniche di questo materiale multifunzionale di grafene hanno mostrato un'attività antitumorale potenziata con un eccellente effetto di targeting del cancro. Ciò potrebbe aprire le porte a future applicazioni biomediche di questo tipo di materiale. Il team prevede di continuare a esplorare il grafene multifunzionale verso la terapia del cancro utilizzando un modello animale murino.