Classi di nanoparticelle
- Fullereni: Buckyballs e tubi di carbonio
Entrambi i membri della classe strutturale fullerene, buckyballs e tubi di carbonio sono molecole potenzialmente porose a base di carbonio, reticolari. - Cristalli liquidi
I prodotti farmaceutici a cristalli liquidi sono composti da materiali a cristalli liquidi organici che imitano biomolecole presenti in natura come proteine o lipidi. Sono considerati un metodo molto sicuro per il rilascio di farmaci e possono indirizzare specifiche aree del corpo in cui i tessuti sono infiammati o dove si trovano tumori. - I liposomi
I liposomi sono cristalli liquidi a base di lipidi, ampiamente usati nell'industria farmaceutica e cosmetica a causa della loro capacità di degradarsi all'interno delle cellule una volta che la loro funzione di consegna è stata soddisfatta. I liposomi sono stati i primi nanoparticelle ingegnerizzati utilizzati per il rilascio di farmaci, ma problemi come la loro propensione a fondersi insieme in ambienti acquosi e rilasciare il loro carico utile, hanno portato a sostituzione o stabilizzazione utilizzando nuove nanoparticelle alternative.
- nanoshells
Chiamati anche core-shell, i nanoshell sono nuclei sferici di un particolare composto circondati da un guscio o rivestimento esterno di un altro, che ha uno spessore di pochi nanometri.
- Punti quantici
Conosciuto anche come nanocristalli, i punti quantici sono semiconduttori nanodimensionati che, a seconda delle loro dimensioni, possono emettere luce in tutti i colori dell'arcobaleno. Queste nanostrutture contengono elettroni a banda di conduzione, fori di banda di valenza o eccitoni in tutte e tre le direzioni spaziali. Esempi di punti quantici sono nanocristalli a semiconduttore e nanocristalli a nucleo-shell, dove esiste un'interfaccia tra diversi materiali semiconduttori. Sono stati applicati nelle biotecnologie per l'etichettatura e l'imaging delle cellule, in particolare negli studi di imaging del cancro.
- Nanoparticelle superparamagnetiche
Le molecole superparamagnetiche sono quelle che sono attratte da un campo magnetico ma non mantengono il magnetismo residuo dopo che il campo è stato rimosso. Nanoparticelle di ossido di ferro con diametri nell'intervallo 5-100 nm sono state utilizzate per bioseparazioni magnetiche selettive. Le tecniche tipiche prevedono il rivestimento delle particelle con anticorpi contro gli antigeni specifici delle cellule, per la separazione dalla matrice circostante.
Utilizzati in studi di trasporto di membrana, nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico (SPION) vengono applicate per la somministrazione di farmaci e la trasfezione genica. La consegna mirata di farmaci, molecole bioattive o vettori del DNA dipende dall'applicazione di una forza magnetica esterna che accelera e indirizza il loro progresso verso il tessuto bersaglio. Sono anche utili come agenti di contrasto MRI.
- dendrimeri
I dendrimeri sono strutture altamente ramificate che acquistano largo uso nella nanomedicina a causa dei "ganci" multipli molecolari sulle loro superfici che possono essere utilizzati per attaccare etichette di identificazione delle cellule, coloranti fluorescenti, enzimi e altre molecole. Le prime molecole dendritiche furono prodotte intorno al 1980, ma l'interesse per esse è sbocciato più recentemente quando vengono scoperti gli usi biotecnologici.
- nanorods
Tipicamente di lunghezza compresa tra 1 e 100 nm, i nanorod sono spesso costituiti da materiali semiconduttori e utilizzati nella nanomedicina come agenti di imaging e di contrasto. Le nanorod possono essere prodotte generando piccoli cilindri di silicio, oro o fosfato inorganico, tra gli altri materiali.
Le attuali preoccupazioni sulla sicurezza delle nanoparticelle hanno portato allo sviluppo di molte nuove sfaccettature della ricerca. Di conseguenza, la nostra raccolta di conoscenze sulle interazioni delle nanoparticelle all'interno delle cellule è ancora in rapida crescita. Man mano che la ricerca avanza in questa nuova eccitante area della biotecnologia, nuove nanoparticelle vengono scoperte continuamente e nuove applicazioni alla nanomedicina saranno scoperte.