Le nanoparticelle di ossido di ferro sono ampiamente studiate per il loro utilizzo in applicazioni mediche grazie alle loro proprietà magnetiche uniche. Tuttavia, una delle maggiori preoccupazioni legate all’uso di nanoparticelle inorganiche è la loro potenziale biotossicità. Le nanoparticelle inorganiche hanno una cinetica di eliminazione lenta che può rappresentare una potenziale minaccia per la loro applicazione in vivo. L’eliminazione delle nanoparticelle dal corpo dipende in gran parte dalle proprietà fisico-chimiche della superficie piuttosto che dalla loro dimensione e forma.
In un recente studio pubblicato il 13 maggio 2024 sul Journal of Nanobiotechnology, i ricercatori hanno progettato e utilizzato con successo ligandi di piccole molecole con doppi gruppi esteri fosfonati su un'estremità e diversi gruppi terminali (vale a dire anionici, cationici e zwitterionici) per rivestire ultra-piccoloNanoparticelle Fe3O4. I ricercatori hanno studiato il comportamento della clearance renale delle nanoparticelle ultra piccole regolate da ligandi superficiali.
Gli studi sistematici hanno dimostrato che le nanoparticelle ultra piccole di Fe3O4 rivestite con questi ligandi di superficie non solo avevano una dimensione idrodinamica sufficientemente piccola da essere eliminata dai reni, ma mostravano anche eccellenti capacità di miglioramento del contrasto nella risonanza magnetica T1/T2.
Combinando la risonanza magnetica della vescica con il contenuto di Fe nelle urine misurato mediante ICP-OES, i ricercatori hanno scoperto che le nanoparticelle di Fe3O4 rivestite con ligando zwitterionico (Fe3O4@DMSA) hanno mostrato un eccellente tasso di clearance renale a causa del loro ridotto assorbimento da parte delle RES. L'utilizzo di un ligando idrofilo con un gruppo di ancoraggio difosfato ha consentito la marcatura efficace di Fe3O4@DMSA con 99mTc, ottenendo così efficienti nanosonde per imaging dual-modal MRI/SPECT cancellabili dai reni.
Le nanoparticelle di ossido di ferro regolate da un ligando superficiale offrono il potenziale per applicazioni mediche con profili di sicurezza migliorati. Le proprietà uniche di queste nanoparticelle ultra-piccole con esteri doppio fosfonato e diversi gruppi terminali forniscono eccellente stabilità, grande biocompatibilità e bassa tossicità. La cinetica di eliminazione avanzata di queste nanoparticelle nel sistema renale le rende un'opzione interessante per l'imaging dinamico del sistema renale. Inoltre, l'eccellente capacità di imaging dual-modale MRI/SPECT li rende utili nella diagnosi di diversi stati di malattia renale.
In conclusione, le nanoparticelle di ossido di ferro regolate da un ligando superficiale offrono il potenziale per entusiasmanti progressi in varie applicazioni mediche. L’uso di tali nanoparticelle può offrire alternative più sicure nell’imaging e nel trattamento medico. Il futuro delle nanoparticelle ultra piccole di ossido di ferro basate su ligandi superficiali sembra promettente nel campo della biomedicina e ulteriori ricerche potrebbero portare a un’ampia gamma di altre applicazioni.
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