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Biodistribuição de Nano-fármacos Transportadores: Aplicações de MEV

Overview

Fonte: Peiman Shahbeigi-Roodposhti e Sina Shahbazmohamadi, Departamento de Engenharia Biomédica, Universidade de Connecticut, Storrs, Connecticut

As nanopartículas têm sido cada vez mais utilizadas para a entrega de drogas direcionadas e a liberação controlada de drogas. Embora a maioria dessas partículas tenham sido desenvolvidas como partículas poliméricas ou liposômicas por causa de sua biocompatibilidade, há uma tendência na pesquisa atual para o uso de nanopartículas metálicas e magnéticas. Estas nanopartículas metálicas foram originalmente usadas como um agente de contraste na imagem, mas os recentes avanços mostraram o quão importantes elas poderiam ser na entrega de medicamentos e genes e na terapêutica. Nanopartículas de ouro, prata e paramagnéticas têm a maior participação na pesquisa que está sendo feita. Mostraram-se ter boa biocompatibilidade e certas variedades de nanopartículas magnéticas já foram desenvolvidas e distribuídas como drogas-alvo terapêuticas.

Esses elementos pesados são tipicamente imagens para pesquisas usando fluorescência para avaliar a entrega e distribuição, mas seus pesos atômicos são boas qualificações para o aumento do contraste na análise de elétrons backscatter usando um microscópio eletrônico de varredura (SEM). Espectroscopia de raios-X dispersivos de energia, que utiliza raios-X característicos emitidos na interação do feixe de elétrons com a amostra para identificar a composição química, também pode ser usada com o SEM. Esses métodos têm os benefícios do aumento da resolução e do aumento da confiança na detecção, pois o EDS pode garantir que o sujeito de uma imagem seja da composição correta, enquanto os métodos atuais de fluorescência podem se desprender das nanopartículas e podem desaparecer rapidamente durante a imagem.

Esta demonstração examinará a distribuição de nanopartículas metálicas dependentes do tamanho em órgãos do corpo ao longo do tempo. Os órgãos excisados serão examinados com SEM para vários tamanhos de partículas em uma variedade de pontos de tempo após a entrega de partículas ao corpo.

Procedure

1. Injeção de nanopartículas e colheita de órgãos

  1. Injete nanopartículas em um rato anestesiado por via intravenosa para permitir o direcionamento passivo.
  2. Nos pontos de tempo desejados, ou seja, 1, 4 e 8 semanas, pós-injeção, eutanásia humana dos camundongos de acordo com as Diretrizes da American Veterinary Medical Association (AVMA).
  3. Abra a cavidade corporal e remova cirurgicamente os órgãos de interesse. Coloque os órgãos em formalina tamponada de fosfato de 10% em um recipi...

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Results

As imagens a seguir ilustram como os dados de biodistribução podem ser extraídos das imagens. O contraste das nanopartículas é detectado utilizando-se o detector BSE, conforme mostrado na Figura 1. Os dados do EDS, apresentados na Figura 2, mostram onde os aglomerados de titânio e bário correspondem a áreas de alto contraste nas imagens coletadas utilizando o detector BSE.

Figure 1
Figur...

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Application and Summary

As nanopartículas são amplamente utilizadas em pesquisas de engenharia biomédica e possuem aplicações como agentes de imagem, diagnóstico e terapêutica. Por exemplo, nanopartículas estão sendo desenvolvidas para uso na entrega de vacinas. Ao encapsular a vacina em nanopartículas, os componentes da vacina são protegidos contra a degradação e estimulam a resposta imune máxima.

Em aplicações de ressonância magnética, nanopartículas metálicas são frequentemente usadas como age...

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References
  1. Hadjikhani, Ali. "Nanofabrication and Spectroscopy of Magnetic Nanostructures Using a Focused Ion Beam." (2016).
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0:07

Overview

1:08

Principles of Nanocarrier Drug Delivery

3:20

Nanoparticle Injection and Organ Harvesting

4:18

Tissue Sample Preparation

6:56

High Resolution Imaging using SEM and EDS

10:16

Results

11:19

Applications

12:59

Summary

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