1

Nanoparticule de aur pentru dezvoltarea unor metode clinice de diagnosticare

Nanoparticule de aur pentru dezvoltarea unor metode clinice diagnosticareNanoparticule de aur pentru dezvoltarea unor metode clinice de diagnosticareelaborat: Manic Tatina, grupa 211CNMF, Chiinu 2015

Introducere ;Absorbtia si imprastierea plasmonica a nanoparticulelor de aur:Diagnosticarea cancerului si HIV/AIDS uluiDepistarea cancerului de plmniAplicatii ale nanoparticulelor de aur plasmonice in senzoristica, imagisticaTratamente promitatoareBibliografie:

1. introducereNanodiagnosticarea poate fi definit ca utilizarea de nano-materiale cu dimensiuni, dispozitive sau sisteme pentru scopuri de diagnosticare.Testele biologice care masoara prezena sau activitatea de analii selectate devin mai rapide, mai sensibili i mai flexibile atunci cnd particulele nanometrice sunt puse s lucreze ca tag-uri sau eticheteNanoparticulele au zone mari de suprafa i proprieti fizico-chimice unice, care pot fi uor reglate, ceea ce le face candidai ideali pentru dezvoltarea de platforme biomarkeri.

1. introducereNanoparticulele de aur sunt definite in general ca si particule avand dimensiuni intre 1- 100 nm, de obicei fiind suspendate intr-un fluid (aur coloidal). Cunoscuta ca si nanogold, suspensia de aur coloidal prezinta de obicei culoarea rosu burgund (pentru nanoparticule de aur sferice mai mici de 100 nm), sau o culoare galben-brun (pentru nanoparticule mai mari);Aurul coloidal se folosete in chirurgie pentru repararea vaselor distruse, nervi, oase si membrane. Se mai foloseste si in tratarea a diferite forme de cancer. Injectarea de mici alice de aur ajuta la retragerea cancerului la prostata. Femeile atinse de cancerul ovarian sunt tratate cu aur coloidal si lasere cu vapori de aur pentru anihilarea celulelor bolnave si fara a le afecta pe cele sanatoase.Dimensiunea NP joac un indispensabi rol n domeniu nanaobiotehnologie care le face potrivite pentru toate aplicaiile biologice. n ultimul timp, nanoparticulele de aur sunt intens studiate datorit proprietilor optice care dau un mare potenial de aplicare n biomedicina .

2. Absorbtia si imprastierea plasmonica a nanoparticulelor de aur:

Datorita dimensiunii reduse la scala nanometrica, nanoparticulele de metal nobil (NPs) prezinta proprietati fizice si chimice foarte interesante.Cel mai interesant fenomen intalnit la aceste nanoparticule sunt rezonantle electromagnetice datorate oscilatiei colective a electronilor din banda de conductie, induse de catre campul electromagnetic (ex. laser), numite rezonante plasmonice. Aceste rezonante plasmonice sunt responsabile de o puternica absorbtie si imprastiere selectiva a luminii de catre nanoparticule

3. Diagnosticarea cancerului si HIV/AIDS Cercettorii britanici au pus la punct un test bazat pe nanoparticule din aur care permite depistarea cu ochiul liber a primelor stadii ale unei maladii sau ale unei infecii, precum cancerul sau HIVAcest detector, alctuit din particule infime din aur, depuse pe o baz din plastic, permite analizarea serului coninut n sngele pacientului.

3. Diagnosticarea cancerului si HIV/AIDSDac acest ser conine markerii biologici distinctivi ai unei boli, precum p24, asociat infectrii cu virusul care declaneaz SIDA, i antigenul prostatic specific (PSA) ce servete diagnosticrii cancerului de prostat, nanoparticulele din aur reacioneaz, oferind o nuan albastr caracteristic acestei soluii ce este analizat de detector. n absena acestor markeri, particulele se separ, pentru a forma bule de mici dimensiuni, care ofer soluiei o coloratur rocat.

4.Depistarea cancerului de plmni

Metodele conventionale de diagnostic pentru cancerul pulmonar sunt improprii deoarece acestea sunt scumpe i, ocazional, nu detecteaza tumorul. Cromatografia de gaze / spectrometrie de mas de studii au artat c mai multe compui organici volatili, care n mod normal apar la niveluri de 1-20 ppb(parti per billioane) n respiraie uman sntoas, sunt crescute la niveluri cuprinse ntre 10 i 100 ppb n pacienti cu cancer pulmonar.

4.Depistarea cancerului de plmniserie de senzori bazate pe nanoparticule de aur poate distinge rapid suflarea pacientilor cu cancer pulmonar de suflarea persoanelor sntoase ntr-o atmosfer de umiditate ridicat.n combinaie cu microextractia pe faz solid, cromatografia de gaze / spectrometrie de mas a fost utilizat pentru a identifica 42 compusi organici volatili, care reprezint biomarkeri de cancer pulmonar.Patru dintre acestea au fost folosite pentru a instrui i de a optimiza senzori, demonstrnd buna concordanta intre probele de respiratie simulate si pacienti. Rezultatele noastre arat c senzorii bazat pe nanoparticule de aur ar putea constitui baza unui instrument de diagnosticare ieftin si non-invaziv pentru cancerul pulmonar.

5. Aplicatii ale nanoparticulelor de aur plasmonice in senzoristica, imagistica

Benzile SPR intense ale nanoparticulelor metalice au permis implementarea acestora in numeroase domenii. De exemplu, senzitivitatea benzilor SPR la mediul local din vecinatatea particulelor a determinat aplicabilitatea aestor nanoparticule metalice ca senzori colorimetrici pentru o serie de analiti cum sunt ADN-ul, ioni ai metalelor, anticorpi, biomolecule sau alte bioconjugate . Cu toate ca a fost mai putin exploatata decat probele colorimetrice bazate pe raspunsul plasmonic al NPs descrise mai sus, biosenzoristica bazata pe proprietatile de imprastiere ale nanoparticulelor plasmonice este privita ca si o metoda de analiza potential mai puternica. Un tip de tehnica ce exploateaza proprietatile optice de imprastiere ale nanoparticulelor de metal nobil este microscopia optica in camp intunecat. Permitand vizualizarea nanoparticulelor individuale, microscopia in camp intunecat a fost folosita extensiv in imagistica si detectia nanoparticulelor de aur in interiorul celulelor vi.

6. Tratamente promitatoare

Oamenii de stiinta dau o noua interpretare unui tratament al cancerului care era folosit in antichitate. Este terapia prin caldura, care primeste o noua abordare cu ajutorul particulelor microscopice de aur.Tratamentele de cancer de obicei folosesec medicamente puternice si radiatii. Dar incalzirea tumorii, hipertermia, poate fi de asemenea parte a terapiei.Hipertermia este primul tratament cunoscut pentru cancerul de san.Idea este ca pe masura ce ridici temperatura, induci un soc de caldura in celule, iar asta le face mai susceptibile sa fie afectate de chemoterapie si radiatie.

6. Tratamente promitatoareProblema in utilizarea caldurii impotriva cancerului este ca poate distruge tesutul inconjurator sanatos. Nanoparticulele de aur au abilitatea de a fi activate de laseri de infrarosu apropiat, astfel ca pot fi incalzite destul de repede.Nanoparticulele calatoresc acolo unde este nevoie, la cancer, astfel ca tesutul sanatos nu este incalzit.Acele nanoparticule de aur de fapt se acumuleaza in vasele de sange sparte din tumoare, iar apoi laserul poate fi folosit local pentru a incalzi doar acea zona.In studiul facut, tumoarea a fost incalzita la 42 de grade pentru 20 de minute. Tinta au fost celule originare de cancer de san, celule din care cancerul poate creste si metaboliza si care tind sa reziste la tratamentele cu medicamente si radiatii.6. Tratamente promitatoareTestele conduse pe soarecii de laborator sugereaza ca tratamentele cu caldura pot fi un mod eficient de amplificare a radiatiei sau chemoterapiei pentru pacienti cu unele tipuri de tumori, incluzand cancerul de san.

7. Bibliografie: Gang Peng, Ulrike Tisch, Nature Nanotechnology4, 669 - 673 (2009)Pedro Baptista & Eullia Pereira & Peter Eaton, Anal Bioanal Chem (2008) 391:943950Anil Kumar, BhargaviMazinder Boruah,, Journal of Nanomaterials, Volume 2011,17 pages ,(2011)R.G. Rayavarapu, W. Petersen, C. Ungureanu, International Journal of Biomediacal imaging, 2007, Article ID 29817.N. L. Rosi and C. A. Mirkin, Nanostructures in biodiagnostics, Chemical Reviews, vol. 105, no. 4, pp. 15471562, 2005.