Nanopartícules magnètiques (Català)

Una àmplia varietat d’aplicacions s’han vist per a aquesta classe de partícules que inclouen:

Diagnòstic i tractament médicoEditar

Les nanopartícules magnètiques es s’utilitzen en un tractament experimental contra el càncer anomenat hipertèrmia magnètica, en què s’utilitzen les nanopartícules per generar calor quan es col·loquen en un camp magnètic alternant.

Lligands d’afinitat com el factor de (creixement epidèrmic (EGF )), l’àcid fòlic, aptàmers lectines, etc., es pot unir a la superfície de les nanopartícules magnètiques amb l’ús de diferents composicions químiques. Això permet la focalització de nanopartícules magnètiques en els teixits específics de la cèl·lula. Aquesta estratègia s’utilitza en la investigació de el càncer per atacar i tractar tumors en combinació amb la hipertèrmia magnètica o nanopartícules que transportin medicaments contra el càncer.

Un altre possible tractament de el càncer inclou fixar nanopartícules magnètiques a les cèl·lules canceroses de lliure flotació, el que els permet ser capturades i portades fora de el cos. El tractament ha estat provat al laboratori amb ratolins i serà examinat en estudis de supervivència.

Les nanopartícules magnètiques es poden utilitzar per a la detecció de càncer. La sang pot ser inserida en un xip de microfluids amb nanopartícules magnètiques en el mateix. Aquestes nanopartícules magnètiques estan atrapats a l’interior a causa d’un camp magnètic aplicat externament i la sang és lliure de fluir a través. Les nanopartícules magnètiques es recobreixen amb anticossos dirigits a les cèl·lules canceroses o proteïnes. Les nanopartícules magnètiques poden ser recuperades i les molècules associades a càncer poden ser analitzades per a noves proves.

Les nanopartícules magnètiques es poden conjugar amb hidrats de carboni i s’utilitzen per a la detecció de bacteris. Partícules d’òxid de ferro s’han utilitzat per a la detecció de bacteris Gram negatives com Escherichia coli i per a la detecció de bacteris Gram positives com Streptococcus suis.

En un article en línia de l’Escola de Medicina de Harvard, publicat per Jake Miller el 21 de març de 2012:

Els investigadors de l’Escola de Medicina de Harvard i l’Hospital General de Massachusetts han desenvolupat una nanopartícula magnètica basada en MRI tècnica per predir si una persona amb predisposició genètica a la diabetis desenvoluparan o no la malaltia. Es va iniciar la prova en ratolins, les dades preliminars mostren que la plataforma es pot utilitzar en les persones i, es podrà veure si els pacients no tenen inflamació de pàncrees. “Aquesta investigació tracta de predir la diabetis tipus 1, i poder predir o esbrinar el que és diferent entre els quals la contrauen i els que no”, va dir Diane Mathis, Morton Grove-Rasmussen Professor d’Immunohematologia al Departament de Microbiologia i Immunologia i , juntament amb Christophe Benoist, Morton Grove-Rasmussen Professor d’Immunohematologia, coautor principal de l’article. Els resultats van ser publicats en línia a Nature Immunology, el 26 de febrer de 2012. D’acord amb el primer autor Wenxian Fu, un investigador al laboratori Mathis-Benoist, el grup es va sorprendre que la finestra de diagnòstic de sis a 10 setmanes d’edat fos tan breu. Això demostra que la progressió de la malaltia, al menys en aquest model animal, es determina a molt primerenca edat, i que la diabetis no requereix un gallet per a la seva activació, tal com una infecció secundària o estrès ambiental …

Jake Miller

immunoassaig magnéticoEditar

L’immunoassaig magnètic (MIA) és un nou tipus de immunoassaig de diagnòstic que utilitza nanoperlas magnètiques com etiquetes en lloc d’enzims, radioisòtops o restes fluorescents. Aquest assaig consisteix en la unió d’un anticòs a un antigen, on una etiqueta magnètica es conjuga a un element de el parell específic. La presència de nanoperlas magnètiques es detecta per un lector magnètic magnetòmetre, que mesura el canvi de camp magnètic induït per les perles. El senyal mesura pel magnetòmetre és proporcional a l’analit (virus, toxina, bacteris, marcador cardíac, etc.). La quantitat ha de ser la mostra inicial.

Tractament d’aigües residualesEditar

Gràcies a la fàcil separació mitjançant l’aplicació d’un camp magnètic i el volum de superfície és molt gran, les nanopartícules magnètiques tenen un gran potencial per al tractament d’aigua contaminada … en aquest mètode, la unió dels quelants EDTA com per nanoimants de metall resulten recoberts de carboni en un reactiu magnètic per a la ràpida eliminació de metalls pesants en solució o aigua contaminada, a concentracions tan baixes com micrograms per litre.Les nanoperlas magnètiques o grups de nanopartícules compostes per òxid i aprovades per la FDA són nanopartícules superparamagnètiques (per exemple maghemita, magnetita) tenen un gran potencial per al tractament d’aigües residuals, ja que expressen excel·lent biocompatibilitat, en relació amb els impactes ambientals de materials com nanopartícules metàl·liques.

QuímicaEditar

Les nanoparticulas magnètiques tenen un gran potencial com a catalitzadors o suports de catalitzador. En química, el suport de catalitzador és un material, generalment un sòlid amb una superfície d’àrea alta, a la qual es fixa un catalitzador. La reactivada d’un catalitzador heterogeni es produeix en la superfície dels àtoms. En conseqüència es fa un gran esforç per millorar l’àrea de contacte en la catàlisi distribuint sobre el suport. El suport pot ser inert o participar en les reaccions catalítiques. Els suports típics poden ser de carboni, alumina, i sílice.

Imatges biomédicasEditar

Hi ha moltes aplicacions per nanoparticulas a base d’òxid de ferro en concret amb imatges de ressonància magnètica. nanopartícules magnètiques de COPT estan sent usades com a agents de contrast MRI per trasplantat de cèl·lules mare neuralesy la seva detecció.

Emmagatzematge de informaciónEditar

La investigació utilitza nanopartícules magnètiques per fer gravació magnètica. El candidat més prometedor per a l’emmagatzematge d’alta densitat és l’aliatge de FePt en la fase tetragonal, centrada en les cares (amb mides de 3 nanòmetres). Si s’aconsegueix modificar les nanopartícules magnètiques en aquesta escala tan petita, la densitat d’informació que es podria aconseguir superaria fàcilment 1 terabyte per polzada quadrada.

Enginyeria genéticaEditar

Les nanopartícules magnètiques tenen una àmplia varietat d’aplicacions genètiques. Una d’ella és l’aïllament de mRNA. Això es pot fer ràpidament, al voltant de 15 minuts. En aquesta aplicació la perla magnètica s’uneix a una cua T poli. Quan es barreja amb l’mRNA, la cua A poli de l’mRNA s’adjunta a les perles magnètiques a la cua T poli, es porta a terme l’aïllament mitjançant la col·locació d’un iman a la banda de el tub i abocant el líquid. Així mateix aquestes perles magnètiques s’ha fet servir per al muntatge plasmidi. Aquestes perles s’usen també com àncores, en cadenes genètiques de creixement, això s’aconsegueix mitjançant la construcció seqüencial de gens. Aquest mètode a resultat molt efectiu ja que en menys d’una hora s’ha aconseguit crear construccions multifuncionals de gens in vitro.

Toxicitat de les nanopartícules magnéticasEditar

Després de la seva injecció intravenosa, les nanopartícules s’acumulen majorment en el fetge (de l’80% a l’90%), a la melsa (de el 5% a 8%) i en la medul·la òssia (de l’1% a 2%). Encara que si es les s’inhala també se les pot trobar en el cervell i els pulmons. La citotoxicitat s’ha avaluat en estudis in vitro i in vivo. Les nanopartícules s’acumulen intracel·lularment i fins i tot poden trobar-se en orgànuls subcel·lulars com la mitocòndria i el nucli, de manera que poden arribar a interferir en processos com la producció d’energia mitocondrial o l’expressió de gens. D’aquestes les més biocompatibles són les d’òxid de ferro, en què amb prou feines s’han vist efectes negatius. Algunes nanopartícules d’òxid de ferro en la composició es troben altres metalls podrien afectar la supervivència, reproducció i producció d’espècies reactives d’oxigen en organismes model in vivo.

Transport de fármacosEditar

Fins el present, la major desavantatge dels tractaments que impliquen transport de drogues o radioisòtops, és la inadequada distribució dels medicaments en el cos. Les drogues terapèutiques s’administren en forma intravenosa i per tant es distribueixen en el torrent sanguini, amb el conseqüent efecte no desitjant que ataquen a totes les cèl·lules, incloses les sanes.

A finals de la dècada dels anys 1970, científics dedicats a aquest tema van proposar fer servir portadors magnètics per tal d’atacar llocs específics dins el cos humà, com per exemple un tumor cancerigen. L’objectiu era aconseguir una major localització de la droga per disminuir els efectes col·laterals i la dosi aplicada. En una teràpia dirigida magnèticament, una droga citotòxica s’enllaça a una nanopartícula magnètica i biocompatible. Quan les partícules han entrat al torrent sanguini s’aplica un camp magnètic extern per concentrar el ferrofluïd en algun lloc específic de el cos. Un cop localitzada la cèl·lula problema, la droga pot alliberar-se per mitjà d’alguna activitat enzimàtica, per canvis en les condicions fisiològiques o bé per variació de temperatura, i ser absorbida per l’òrgan o cèl·lula afectada.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *