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Lista de Jornal > Toxicol Fibre Parte > v.7; 2010Toxicol parte Fibre 2010;. 7 : 3. Publicado em 2010 em linha 3 de maro. doi: 10.1186/1743-8977-7-3 Copyright 2010 Bhaskar et al; licenciado BioMed Central Ltd. PMCID: PMC2847536

Nanocarriers multifuncional para diagnstico de administrao de medicamentos e tratamento especficos atravs barreira hemato-enceflica: perspectivas sobre rastreamento e de neuroimagemSonu Bhaskar, 1, 2 Furong Tian, 3 Tobias Stoeger, 3 Wolfgang Kreyling, 3 Jess M de la Fuente, um Valeria Graz, 1 Paul Borm, 4 Giovani Estrada, 5 Ntziachristos Vasilis, 6 e Daniel Razansky 61 2 3

Instituto Universitario de Nanociencia de Aragn (INA), Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Espanha Zaragoza University Hospital, Miguel Servet, e Instituto Aragons de Ciencias de la Salud (I + CS), Zaragoza, Espanha Centro Abrangente de Pneumologia, Instituto de Biologia e Doenas Pulmonares, Helmholtz Zentrum Mnchen, Neuheberg, Alemanha 4 Centro de Especializao em Cincias da Vida, Universidade Zuyd, Heerlen, na Holanda 5 Instituto de Bioinformtica, Helmholtz Zentrum Mnchen, Neuheberg, Alemanha 6 Instituto de Imagem Biolgicas e Mdicas, Helmholtz Zentrum Mnchen, e Technische Universitt Mnchen, Alemanha Autor correspondente. Sonu Bhaskar: sbhaskar@unizar.es ; Furong Tian: furong.tian@helmholtz-muenchen.de ; Tobias Stoeger: tobias.stoeger@helmholtzmuenchen.de ; Wolfgang Kreyling: kreyling@helmholtz-muenchen.de ; Jess M de la Fuente: jmfuente@unizar.es ; Valeria Graz: vgrazu@unizar.es ; Paul Borm: p.borm@hszuyd.nl ; Giovani Estrada: giovani.estrada@helmholtz-muenchen.de ; Vasilis Ntziachristos: v.ntziachristos@tum.de ; Daniel Razansky: dr@tum.de Recebido 24 de setembro de 2009; Aceito 3 de maro de 2010. Este um artigo de Acesso Livre distribudo sob os termos da Creative Commons Attribution License ( http://creativecommons.org/licenses/by/2.0 ), que permite uso irrestrito, distribuio e reproduo em qualquer meio, desde que a obra original devidamente citada. Este artigo foi citado por outros artigos em PMC.

AbstratoNanotecnologia trouxe uma variedade de novas possibilidades para a descoberta biolgica e prtica clnica. Em particular, nano-escala portadores tm revolutionalized entrega da droga, permitindo a agentes teraputicos para ser seletivamente orientadas para um nvel de rgos, tecidos e clulas especficas, tambm minimizar a exposio do tecido saudvel para as drogas. Nesta reviso, discutir e analisar trs questes, que so consideradas no centro da nano-escala os sistemas de entrega de drogas, ou seja, funcionalizao de nanocarriers, entrega a rgos-alvo e in vivo de imagens. Os desenvolvimentos mais recentes sobre as estratgias de conjugao altamente especficos que so usados para anexar biomolculas na superfcie de nanopartculas (NP) so primeiramente revistos. Alm de capacidades de transporte de drogas, a funcionalizao da nanocarriers tambm facilitar o seu transporte para rgos-alvo primrio. Destacam-se a vantagem principal de nanocarriers, ou seja, sua capacidade de atravessar a barreira hemato-enceflica (BBB), uma camada bem embalado de clulas endoteliais em torno do crebro que impede que as molculas de alto peso molecular de entrar no crebro. O BBB tem vrias molculas de transporte como fatores de crescimento, insulina e transferrina que podem potencialmente aumentar a eficincia e cintica de crebro-targeting nanocarriers. Potenciais tratamentos para distrbios neurolgicos comuns, como acidente vascular cerebral, tumores e doena de Alzheimer, so, portanto, uma aplicao muito procurado da nanomedicina. Da mesma forma qualquer sistema de entrega de outras drogas, uma

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srie de parmetros precisam ser registrados uma vez NPs funcionalizadas so administrados, por exemplo, a sua eficincia no rgo-alvo seletivo, bioacumulao e excreo. Finalmente, direto na imagem in vivo de nanomateriais um campo excitante recentes que podem fornecer rastreamento em tempo real daqueles nanocarriers. Analisar um conjunto de sistemas adequados para in vivo de imagem e monitoramento de entrega de drogas, com nfase na mais recentemente introduzido modalidades de imagem molecular com base na ptica de contraste e hbrido, tais como tomografia protena fluorescente e tomografia optoacoustic multiespectrais. No geral, um grande potencial est previsto para nanocarriers em diagnsticos mdicos, teraputicos e orientao molecular. Um roteiro proposto para os rumos da pesquisa em curso e futuras , portanto, discutido em detalhe com nfase no desenvolvimento de novas abordagens para a funcionalizao, segmentao e de imagem de sistemas baseados em nanotecnologia entrega da droga, uma tecnologia de ponta preparada para mudar o medicamento administrado maneiras.

IntroduoNanotecnologia trouxe uma nova gerao de materiais leves com excelentes propriedades mecnicas e eltricas. Nanopartculas de engenharia (NPs) so normalmente incorporados na matriz de outros compostos para melhorar certas caractersticas. Biologia e medicina, no entanto, geralmente empregam NPs dispersas, por exemplo, como etiquetas fluorescentes biolgicos [ 1 - 3 ] de drogas e agentes de entrega gene [ 4 , 5 ], bio-deteco de patgenos [ 6 ], a deteco de protenas [ 7 ], sondagem da estrutura do DNA [ 8 ] engenharia de tecidos, [ 9 , 10 ] destruio do tumor, atravs de aquecimento (hipertermia) [ 11 ], separao e purificao de molculas biolgicas e clulas [ 12 ], a ressonncia magntica realce de contraste (MRI) [ 13 ] e phagokinetic estudos [ 14 ]. A capacidade das nanopartculas projetados para interagir com as clulas e tecidos em um nvel molecular proporciona-lhes uma vantagem distinta sobre outras substncias polimricas ou macromolecular. Embora o advento da nanotecnologia fez a sua primeira marca em produtos de consumo, at recentemente, muito pouco se sabia sobre suas possveis aplicaes mdicas. NPs tm sido notado de atravessar a BBB [ 15 ], uma camada bem embalado de clulas endoteliais em torno do crebro que impede que as molculas de alto peso molecular de passagem. Isso por si s oferece uma vantagem substancial para os sistemas de entrega de drogas em todo o BBB, o que pode abrir caminho para tratamentos eficazes de muitos distrbios do sistema nervoso. Esta caracterstica, no entanto, no foi totalmente explorado at duas dcadas depois. Apesar dos avanos e inovaes nas abordagens baseadas em nanotecnologia, a sua eficcia para o tratamento de distrbios neurolgicos, como tumor cerebral, acidente vascular cerebral, doena de Alzheimer, tm sido amplamente restrita. Como tal, tendo em vista a escassez de terapias para doenas debilitantes como, os avanos nas metas de medicamentos para o sistema nervoso central (SNC) ser a estada principal para o sucesso futuro e desenvolvimento de diagnsticos baseados em nanotecnologia (aplicao de NPs em tratamento e diagnstico) em neurologia. Para este fim, a entrega eficiente de muitos compostos potencialmente teraputicos e diagnsticos em reas especficas do crebro dificultado pelo BBB, o sangue de barreira lquido cefalorraquidiano (BCSF), ou outras barreiras especializados CNS [ 16 ]. Como resultado, o mercado mundial de medicamentos para o SNC bastante com baixa penetrao e teria de crescer mais de 500% apenas para ser comparvel com o mercado global de drogas cardiovasculares [ 17 ]. Apenas uma classe de drogas ou pequenas molculas com alta solubilidade em lipdeos e baixa massa molecular de