Dipanjan Pan, professore di chimica, biochimico, e ingegneria ambientale all'UMBC, e collaboratori hanno pubblicato uno studio seminale in Comunicazioni sulla natura che dimostra per la prima volta un metodo di biosintesi delle nanoparticelle d'oro plasmoniche all'interno delle cellule tumorali, senza la necessità di metodi convenzionali di laboratorio da banco. Ha il potenziale per espandere notevolmente le applicazioni biomediche.

La sintesi convenzionale di laboratorio di nanoparticelle d'oro richiede precursori ionici e agenti riducenti soggetti a condizioni di reazione variabili come temperatura, pH, E tempo. Questo porta alla variazione della dimensione delle nanoparticelle, morfologia e funzionalità che sono direttamente correlate alla loro internalizzazione nelle cellule, il loro tempo di residenza in vivo, e liquidazione. Per evitare queste incertezze, questo lavoro dimostra che la biosintesi delle nanoparticelle d'oro può essere ottenuta in modo efficiente direttamente nelle cellule umane senza richiedere metodi di laboratorio convenzionali.

I ricercatori hanno esaminato come varie cellule tumorali hanno risposto all'introduzione di acido cloroaurico nel loro microambiente cellulare formando nanoparticelle d'oro. Queste nanoparticelle generate all'interno della cellula possono essere potenzialmente utilizzate per varie applicazioni biomediche, anche nell'imaging a raggi X e nella terapia mediante la distruzione di tessuti o cellule anormali.

Nella carta, Pan e il suo team descrivono il loro nuovo metodo per produrre queste nanoparticelle d'oro plasmoniche all'interno delle cellule in pochi minuti, all'interno del nucleo di una cellula, utilizzando il polietilenglicole come vettore di consegna per l'oro ionico. "Abbiamo sviluppato un sistema unico in cui le nanoparticelle d'oro vengono ridotte dalle biomolecole cellulari e queste sono in grado di mantenere la loro funzionalità, compresa la capacità di guidare il cluster rimanente al nucleo, "dice Pan.

Hanno anche lavorato per dimostrare ulteriormente il potenziale biomedico di questo approccio inducendo la biosintesi in situ di nanoparticelle d'oro all'interno di un tumore di topo, seguita dalla bonifica fototermica del tumore. Pan spiega che lo studio sui topi ha esemplificato come "la formazione intracellulare e la migrazione nucleare di queste nanoparticelle d'oro presenti un approccio molto promettente per l'applicazione della somministrazione di farmaci".

"L'oro è l'elemento nobile per eccellenza che è stato utilizzato nelle applicazioni biomediche sin dalla sua prima sintesi colloidale più di tre secoli fa, " Pan note. "Per apprezzarne il potenziale per l'applicazione clinica, però, la ricerca più impegnativa davanti a noi sarà quella di trovare nuovi metodi per produrre queste particelle con riproducibilità senza compromessi con funzionalità che possono promuovere un efficiente legame cellulare, sdoganamento, e biocompatibilità e valutarne gli effetti a lungo termine sulla salute umana. Questo nuovo studio è un piccolo ma importante passo verso questo obiettivo generale".