Nanourządzenie do podawania leków
Nanourządzenie do efektywnego podawania leków wymaga, by NP były umiejscowione i reagowały na bodźce właściwą zdolnością do ładowania leku, zdolnością kontrolowanego uwalniania leku, biodegradowalnością i biokompatybilnością. W ramach finansowanej przez UE inicjatywy CAMLC10 powstało nanourządzenie do podawania leków o wysokiej zdolności ładowania leku i do jego kontrolowanego uwalniania. W pierwszej kolejności zsyntetyzowano NP czystego magnetytu (Fe3O4) o silnych właściwościach paramagnetycznych, aby zapewnić zdolność zdalnego wyzwalania przy pomocy zewnętrznego pola magnetycznego. Następnie NP Fe3O4 powleczono takimi substancjami, jak bromek cetylotrimetyloamoniowy, kwas oleinowy i wodorotlenek żelaza (FeOOH), aby nadać im hydrofilowości. Pokrycie krzemionką (SiO2) mezoporową (o porach wielkości 2–50 nanometrów) miało zapewnić jednakową średnicę porów, duży obszar powierzchniowy, wysoką stabilność i zdolność do sfunkcjonalizowania. Powłokę zewnętrzną z SiO2 mezoporowej naniesiono metodą zol-żel. NP SiO2-Fe3O4 o ulegającej rozkładowi wewnętrznej powłoce z FeOOH funkcjonalizowano przy użyciu albo konfiguracji ligandów o strukturze dwuwarstwowej, albo kowalencyjnie wszczepionej. Takim NP można nadać wysoką swoistość względem miejsca docelowego poprzez wszczepienie wybranych nanokomponentów, takich jak ligandy, środki powierzchniowo czynne lub peptydy. Prace w ramach projektu obejmowały także szereg badań służących ocenie sprawności NP pod względem zdolności utrzymywania leku i kontrolowanego uwalniania. Do celów testowych do nanourządzeń wprowadzono siarczan gentamycyny, a następnie oceniano uwalnianie leku poprzez modyfikację odpowiednich parametrów. Modyfikowane parametry obejmowały pH, uszczelnianie porów i szybkość mieszania. Uszczelnianie porów to ważna cecha, ponieważ gwarantuje, że lek pozostanie wewnątrz NP w czasie transportu do miejsca docelowego. W zastosowania klinicznych ważnym warunkiem bezpieczeństwa jest biokompatybilność. Przeprowadzono także testy cytotoksyczności in vitro. Same NP wykazywały minimalną cytotoksyczność, podczas gdy NP sfunkcjonalizowane wykazywały zmienne poziomy toksyczności w zależności od ich rozmiaru i konfiguracji. Wyniki projektu CAMLC10 dały podstawy do klinicznego zastosowania nanourządzeń na bazie NP z hybrydową powłoką z SiO2 mezoporowej w podawaniu leków. Jednak w celu zapewnienia biokompatybilności, bezpieczeństwa i skuteczności niezbędne są dalsze badania i testy. Oprócz terapii przeciwnowotworowej, NP z powłoką z SiO2 mezoporowej mogą także znaleźć zastosowanie w dziedzinach katalizy, separacji chemicznej, implantologii, trombolizy i innych.
