Depuis plus de trois décennies, des nanomatériaux biomédicaux ont été développés avec succès au profit du théranostic, un terme composé faisant référence au diagnostic et au traitement des tumeurs. Les nanoparticules doivent atteindre le site tumoral et son microenvironnement distinct pour cibler le traitement de la tumeur.

Des études récentes montrent que les propriétés physiques des nanoparticules, en particulier leur taille et leur forme, influencent considérablement leurs comportements biologiques. Le contrôle de ces propriétés matérielles est nécessaire pour s'assurer que le traitement est libéré au niveau de la tumeur, après que les particules ont circulé dans divers autres microenvironnements physiologiques sains.

Dans Revues de physique appliquée , des chercheurs chinois et américains examinent comment la biologie déclenche des changements morphologiques dans certains types de nanoparticules. Ces types de particules sont appelées nanoparticules transformables intelligentes, car elles peuvent modifier leur taille et leur forme lors de la stimulation de leur environnement environnant.

Ces nanoparticules transformables intelligentes sont particulièrement prometteuses pour le théranostic tumoral car leurs propriétés physiques vont s'adapter à la physiologie. Ces adaptations améliorent la circulation des particules, la biodistribution, la pénétration tumorale, la rétention tumorale et la distribution subcellulaire pour une thérapie ciblée.

"Les nanoparticules transformables intelligentes peuvent modifier leurs morphologies dans différentes conditions physiologiques selon les exigences thérapeutiques", a déclaré le co-auteur Jianxun Ding. "Dans notre étude, nous révélons les conceptions structurelles de ces systèmes intelligents ainsi que les mécanismes en profondeur des transformations."

Les chercheurs présentent les conceptions de nanoparticules transformables comme ligne directrice pour leur construction et discutent des applications biomédicales dans le domaine de la théranostique. Ding et ses collègues présentent leurs connaissances à travers de nouvelles classifications pour la conception de la transformation des nanoparticules et les mécanismes contribuant au changement.

Par exemple, les chercheurs divisent la transformation du design en deux grandes catégories :la taille et la forme. Pour les nanoparticules transformables en taille, les altérations sont ensuite divisées en transformations petites à grandes et grandes à petites. L'étude révèle des conceptions détaillées et rationnelles de nanoparticules transformables basées sur leurs structures.

En ce qui concerne les mécanismes contribuant à la transformation des nanoparticules, "nous pensons que la structure et les stimuli ont tous deux apporté une grande contribution", a déclaré Ding. "Par exemple, différentes valeurs de pH ont déterminé le site précis de la transformation, qui sont en corrélation avec des conditions physiologiques, extracellulaires et endo/lysosomales variables."

Les nanoparticules avec des morphologies physiques constantes ont été largement étudiées et appliquées dans le théranostic tumoral dans le passé, tandis que des études plus récentes sur les phénomènes de transformation des nanoparticules se sont concentrées principalement sur la réponse aux stimuli. Jusqu'à présent, cependant, il n'y a pas eu de discussion approfondie sur les conceptions et les applications des nanoparticules morphologiquement transformables.

"Notre examen couvre la conception de la structure, le mécanisme de transformation et l'application biomédicale des nanoparticules transformables intelligentes, et inclut également des perspectives sur leurs limites", a déclaré Ding. "Nous pensons que cet examen fera la lumière sur ce domaine important." + Explorer plus loin

Un nouveau capteur détecte des nanoparticules toujours plus petites