Un confronto di come il PEG lineare (a sinistra) e il PEG ciclico (a destra) si attaccano a una nanoparticella d'oro. Credito:Yubo Wang, Takuya Yamamoto
Gli scienziati dell'Università di Hokkaido hanno trovato un modo per prevenire l'aggregazione delle nanoparticelle d'oro, che potrebbe aiutare verso il loro uso come terapia antitumorale.
Attaccare composti sintetici a forma di anello alle nanoparticelle d'oro li aiuta a mantenere le loro proprietà essenziali di assorbimento della luce, I ricercatori dell'Università di Hokkaido riferiscono sulla rivista Comunicazioni sulla natura .
Le nanoparticelle metalliche hanno proprietà uniche di assorbimento della luce, rendendoli interessanti per una vasta gamma di ottiche, applicazioni elettroniche e biomediche. Per esempio, se consegnato a un tumore, potrebbero reagire con la luce applicata per uccidere il tessuto canceroso. Un problema con questo approccio, anche se, è che si aggregano facilmente in soluzione, perdendo la capacità di assorbire la luce. Questo raggruppamento avviene in risposta a una varietà di fattori, compresa la temperatura, concentrazione di sale e acidità.
Gli scienziati hanno cercato di trovare modi per garantire che le nanoparticelle rimangano disperse nei loro ambienti target. Ricoprendoli con glicole polietilenico, altrimenti noto come PEG, ha avuto relativamente successo in questo nel caso delle nanoparticelle d'oro. Il PEG è biocompatibile e può impedire alle superfici d'oro di aggregarsi in laboratorio e negli organismi viventi, ma sono ancora necessari miglioramenti.
Nanoparticelle d'oro sospese in diverse soluzioni di PEG. Dopo il riscaldamento, le nanoparticelle d'oro in c-PEG avevano la più alta stabilità di dispersione, che è correlato all'intensità del colore. Credito:Yubo Wang et al, Comunicazioni sulla natura, 30 novembre 2020
Il chimico applicato Takuya Yamamoto e colleghi dell'Università di Hokkaido, L'Università di Tokyo, e il Tokyo Institute of Technology hanno scoperto che mescolando nanoparticelle d'oro con PEG a forma di anello, piuttosto che il PEG normalmente lineare, dispersione notevolmente migliorata. Il "PEG ciclico" (c-PEG) si attacca alle superfici delle nanoparticelle senza formare legami chimici con esse, un processo chiamato fisisorbimento. Le nanoparticelle rivestite sono rimaste disperse quando congelate, liofilizzati e riscaldati.
Il team ha testato le nanoparticelle d'oro ricoperte di c-PEG nei topi e ha scoperto che si eliminavano lentamente dal sangue e si accumulavano meglio nei tumori rispetto alle nanoparticelle d'oro ricoperte di PEG lineare. Però, l'accumulo era inferiore ai livelli desiderati, quindi i ricercatori raccomandano ulteriori indagini per mettere a punto le nanoparticelle a questo scopo.
Il Professore Associato Takuya Yamamoto fa parte del Laboratorio di Chimica degli Assemblei Molecolari dell'Università di Hokkaido, dove studia le proprietà e le applicazioni di vari composti chimici ciclici.
