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Overview

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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

Biodistribución de nanotransportadores de fármacos: Aplicaciones del MEB

Fuente: Peiman Shahbeigi-Roodposhti y Sina Shahbazmohamadi, Departamento de Ingeniería Biomédica, Universidad de Connecticut, Storrs, Connecticut

Las nanopartículas se han utilizado cada vez más la investigación para la entrega de medicamentos dirigidos y la liberación controlada de drogas. Mientras que la mayoría de estas partículas se han desarrollado como partículas poliméricas o liposómicas debido a su biocompatibilidad, hay una tendencia en la investigación actual hacia el uso de nanopartículas metálicas y magnéticas. Estas nanopartículas metálicas se utilizaron originalmente como un agente de contraste en la toma de imágenes, pero los avances recientes han demostrado lo importantes que podrían ser en la administración de fármacos y genes y en las terapias. El oro, la plata y las nanopartículas paramagnéticas tienen la mayor participación en la investigación que se está realizando. Se ha demostrado que tienen una buena biocompatibilidad y ciertas variedades de nanopartículas magnéticas ya se han desarrollado y distribuido como fármacos terapéuticos dirigidos.

Estos elementos pesados se utilizan típicamente para la investigación utilizando fluorescencia para evaluar la entrega y distribución, pero sus pesos atómicos son buenos requisitos para un mayor contraste en el análisis de electrones de retrodispersión utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM ). La espectroscopia de rayos X dispersante de energía, que utiliza rayos X característicos emitidos tras la interacción del haz de electrones con la muestra para identificar la composición química, también se puede utilizar con el SEM. Estos métodos tienen los beneficios de una mayor resolución y una mayor confianza en la detección, ya que el EDS puede garantizar que el sujeto de una imagen sea de la composición correcta, mientras que los métodos actuales de fluorescencia pueden desprenderse de las nanopartículas y desvanecerse rápidamente imágenes.

Esta demostración examinará la distribución de nanopartículas metálicas dependientes del tamaño en los órganos del cuerpo a lo largo del tiempo. Los órganos extirpados se examinarán con SEM para diversos tamaños de partículas en un rango de puntos de tiempo después de la entrega de partículas al cuerpo.

1. Inyección de nanopartículas y recolección de órganos

  1. Inyecte nanopartículas en un ratón anestesiado por vía intravenosa para permitir la orientación pasiva.
  2. En los momentos deseados, es decir, 1, 4 y 8 semanas, después de la inyección, humanmente eutanasia a los ratones de acuerdo con las directrices de la Asociación Médica Veterinaria Estadounidense (AVMA).
  3. Abra la cavidad corporal y retire quirúrgicamente los órganos de interés. Coloque los órganos en una formalina tampo...

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Las siguientes imágenes ilustran cómo se pueden extraer los datos de biodistribución de las imágenes. El contraste de las nanopartículas se detecta mediante el detector de EEB, como se muestra en la Figura 1. Los datos de EDS, que se presentan en la Figura 2, muestran dónde los cúmulos de titanio y bario corresponden a áreas de alto contraste en las imágenes recopiladas utilizando el detector de EEB.

Figure 1

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Las nanopartículas son ampliamente utilizadas en la investigación de ingeniería biomédica y tienen aplicaciones como imágenes, diagnósticos y agentes terapéuticos. Por ejemplo, se están desarrollando nanopartículas para su uso en la administración de vacunas. Al encapsular la vacuna en nanopartículas, los componentes de la vacuna están protegidos de la degradación y estimulan la respuesta inmunitaria máxima.

En aplicaciones de imágenes por resonancia magnética, las nanopartícu...

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

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