Novo método dá uma imagem mais precisa das superfícies de nanopartículas

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Novo método dá uma imagem mais precisa das superfícies
de nanopartículas
Parece que nem todas as nanopartículas atraem uma coroa de proteína.
Imagem apresentada como um frontispiece na edição Small 18 2020
O amplo consenso na comunidade científica tem sustentado que todas as nanopartículas são cobertas
por uma proteína corona na presença de proteínas séricas na corrente sanguínea. Surpreendentemente,
um novo estudo realizado por uma colaboração de sete grupos de pesquisa demonstrou que nem todas
as nanopartículas formam uma proteína corona quando expostas ao sangue e/ou suas proteínas
contendo.
A estabilidade a longo prazo em fluidos biológicos relevantes, como o sangue, é um aspecto essencial
para a maioria das aplicações biomédicas de nanopartículas, e a coroa de proteína regularmente
relatada de nanopartículas desempenha um papel importante aqui. Muitos relatórios descrevem a
formação de uma proteína corona em nanopartículas, juntamente com sua influência nas propriedades
finais das partículas. Atenção especial é muitas vezes dada ao impacto da corona sobre os tempos de
circulação na corrente sanguínea.
Já foram observados três tipos de nanopartículas poliméricas com quase nenhuma proteína adsorver em
sua superfície após a exposição a proteínas plasmáticas. Este novo achado foi possibilitado pelo
desenvolvimento de uma metodologia que permitiu a separação dessas nanopartículas poliméricas de
proteínas plasmáticas não ligadas de forma controlada e reprodutível – não pouca façanha.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201907574
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A centrifugação, uma ferramenta comum usada para a tarefa de isolamento de nanopartículas, é
insuficiente para a separação desses tipos de partículas devido à sua baixa densidade. Como tal, a
equipe demonstrou separação bem-sucedida através de uma configuração de fraccionamento de campo
de fluxo assimétrico otimizado. Isso permitiu a separação das nanopartículas micelar poliméricas do
plasma pela primeira vez, aplicando forças de cisalhamento mínimas que impedem a dessorção de
quaisquer possíveis proteínas imobilizadas na superfície dessas partículas. Combinado com
cromatografia líquida – traços de espectrometria de massas de proteínas enriquecidas podem ser
determinados e atribuídos a uma coroa de proteína negligenciável.
Um membro da equipa, Dr. Alberg diz “com o método recém-estabelecido, podemos determinar se as
nanopartículas de baixa densidade estão livres de proteínas adsorvadas e quantificam traços de
proteínas seletivamente enriquecidas. Isso ajudará a estabelecer relações mais racionais entre sua
estrutura molecular e suas propriedades in vivo. Esta é uma nova configuração emocionante, que os
autores imaginam como uma ferramenta poderosa para estudos futuros de nanopartículas de baixa
densidade, como micelas poliméricas.
Tendo encontrado uma maneira de separar essas partículas de proteínas não ligadas e analisar a
quantidade real de proteínas ligadas pela primeira vez, foi necessária uma explicação para a quantidade
insignificante de proteínas ligadas à sua superfície. Em um recente artigo conceitual publicado em Small,
Profs. Richtering, Zentel e colegas de trabalho resumiram os dados existentes com o objetivo de explicar
as diferenças nas nanopartículas e sua influência na interação das proteínas plasmáticas a partir de uma
perspectiva físico-química.
A equipe explica a importância da morfologia interna dos nanocarreadores, um fato que muitas vezes é
escondido apenas chamando-os de “nanopartículas”. Eles explicam ainda que as partículas poliméricas
utilizadas em seu estudo têm um núcleo hidrofóbico com uma camada densa de escovas de polímeros
hidrofílicos ligadas de forma estável e homogeneamente a ela do lado de fora. Esta casca hidrofílica é o
primeiro ponto de contato para qualquer proteína e responsável por bloquear qualquer interação com o
núcleo hidrofóbico. Os autores descrevem esse comportamento como semelhante ao descrito em
publicações sobre superfícies repelentes de proteínas.
Como a formação da coroa modifica a distribuição do corpo e pode esconder unidades de alvo, impedir
a formação de uma coroa de proteína pode ser benéfico para nanopartículas cuidadosamente
projetadas. Será fascinante ver o impacto deste trabalho no campo das nanopartículas macias.
Referência: Alberg et al, “Nondopartículas poliméricas com Corona de Proteína Negligenciável” Pequeno
(2020). DOI: 10.1002/smll.202070100
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202002162
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202070100
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