Farmaci rilasciati tramite magneti
Gli aggregati di vescicole e nanoparticelle magnetiche (MNPV) sono sistemi microscopici di rilascio mirato dei farmaci che rilasciano il proprio contenuto in risposta a un segnale magnetico. Particelle con dimensioni nell’ordine del miliardesimo di metro sono attaccate a vescicole lipidiche contenenti farmaci, a loro volta incorporati in un idrogel simile ai tessuti. Per applicazioni quali l’ingegneria dei tessuti o la medicina rigenerativa gli MNPV devono rilasciare al momento giusto farmaci o altri materiali bioattivi nel punto interessato. A tal fine, nell’ambito del progetto MAGNANOVES (Magnetically responsive nanoparticle-vesicle hydrogels as “smart” biomaterials for the spatiotemporal control of cellular responses), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno trasformato gli MNPV in biomateriali intelligenti magneticamente reattivi. L’idea alla base di MAGNANOVES era che gli MNPV rilasciassero i farmaci quando erano esposti a un campo magnetico, e si autodistruggessero una volta consegnato il proprio carico. Dopo aver escogitato un modo per attaccare chimicamente le nanoparticelle magnetiche alle vescicole lipidiche gli scienziati hanno sviluppato metodi per rilasciare magneticamente i farmaci dagli MNPV ottenuti in sospensione. Uno dei loro obiettivi includeva rilasciare due molecole che funzionano insieme per attivare una risposta cellulare: per esempio un enzima e il suo substrato. Rilasciando magneticamente l’enzima digestivo tripsina in una soluzione proteica i ricercatori hanno dimostrato che grandi biomolecole potrebbero essere rilasciate dagli MNPV in sospensione piuttosto che in gel. Il fatto che la tripsina restasse attiva e digerisse la proteina dimostrava il potenziale del sistema per consegnare gli enzimi alle cellule al fine di avviare una risposta cellulare. In un’ulteriore innovazione i ricercatori hanno attaccato reversibilmente proteine ed enzimi alla superficie di particelle magnetiche. Questo metodo potrebbe essere utilizzato per convertire un profarmaco inattivo in una forma attiva dopo che è stato rilasciato magneticamente da un MNPV. Sebbene i ricercatori debbano ancora superare alcuni ostacoli, il sistema nanoparticelle-vescicole di MAGNANOVES ha un grande potenziale per la consegna dei trattamenti alle cellule senza influenzare i tessuti circostanti. Avendo dimostrato il proprio funzionamento grazie a un sistema modello enzima/substrato, questo metodo potrebbe essere utilizzato anche per sviluppare biosensori e catalizzatori industriali.
Parole chiave
Biomateriali intelligenti, attivazione magnetica, vescicole-nanoparticelle magnetiche, rilascio mirato dei farmaci, idrogel