Abstrait

Congrès de biotechnologie 2015 : Nanoparticules d'or pour applications biomédicales - Akbar Vaseghi - Université islamique Azad

Akbar Vaseghi et Reza Ashrafi Parchin

Les nanomatériaux, en particulier les nanoparticules d'or (GNP), présentent des propriétés physicochimiques uniques qui représentent un énorme potentiel pour le diagnostic et le traitement des maladies humaines. Ces particules ont une biocompatibilité, une taille, un rapport surface/volume élevé et une facilité de fictionnalisation ou de caractérisation, leur faible toxicité, leurs coefficients d'extinction élevés, leurs méthodes de synthèse simples ainsi qu'une connaissance approfondie de leur chimie de surface peuvent être produits rapidement et à moindre coût ; de plus, grâce à leurs propriétés optiques uniques, elles ont été utilisées pour la détection d'une variété de micro-organismes pathogènes, notamment des bactéries, des virus et des champignons. Il existe différentes manières de synthétiser les GNP qui sont largement utilisées. Un défi important dans le diagnostic médical est de concevoir des agents de contraste tout-en-un qui peuvent être détectés qualitativement ou quantitativement avec de multiples techniques telles que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomodensitométrie à rayons X (CT), la thérapie photothermique (PTT), la thérapie photodynamique (PDT), la tomographie par émission de positons (PET), la tomographie par émission de photons uniques (SPECT) ou les extincteurs de fluorescence (FI) et les points quantiques (QD) ultra-efficaces. Les nanosondes d'or ont gagné en importance en tant que nouveaux composés pharmaceutiques à utiliser à des fins d'imagerie et d'administration ciblée de charges thérapeutiques dans les cellules cancéreuses. Prises ensemble, les caractéristiques particulières des nanosondes et leur gamme diversifiée d'applications soulignent leur importance en tant qu'outils diagnostiques et thérapeutiques précieux. Nous avons tenté de concevoir des nanopuces de nouvelle génération en utilisant des nanosondes d'or, en particulier des nanoparticules d'or et des nano-bâtonnets pour la détection d'agents pathogènes et de cellules cancéreuses. À cette fin, nous avons attaché des bio-codes-barres aux nanosondes d'or pour atteindre des objectifs de détection et thérapeutiques. Cependant, en raison de l'explosion des publications sur les applications des AuNPs, cette revue actuelle décrit une méthode pour quantifier les avancées récentes de la recherche sur les nano-sondes en or. Les progrès continus de la nanotechnologie sont dus à l'amélioration des nanoparticules conçues. En effet, les nanoparticules métalliques ont été largement utilisées à des fins biomédicales et parmi elles, les nanoparticules d'or (AuNPs) sont exceptionnellement surprenantes. En raison de leur nature remarquable, les nanoparticules rondes et en bâtonnets d'or (Au NRs) attirent une attention extrême. Leurs caractéristiques intrinsèques, par exemple la réverbération optique, électronique, physicochimique et plasmonique de surface (SPR) ; qui peuvent être modifiées en modifiant les représentations des particules, par exemple la forme, la taille, la proportion de point de vue ou l'état ; la simplicité des propriétés de mélange et de fonctionnalisation ont donné lieu à diverses applications dans divers domaines de la biomédecine, par exemple la détection, l'administration dirigée de médicaments, l'imagerie, le traitement photothermique et photodynamique ainsi que le réglage de certaines applications. Cet article a examiné les principales techniques de mélange d'AuNPs et a référencé leurs applications intégrées dans différentes demandes,Les nanoparticules d'or (Au NPs) semblent être les nanomatériaux les plus adaptables auxquels on a répondu jusqu'à présent. Les avancées récentes dans la nanofabrication et le mélange de composés ont étendu la portée des Au NPs des nanosphères homogènes de type traditionnel à une large gamme de nanostructures en deux parties avec une taille, une forme et une organisation programmables. De nouvelles propriétés physicochimiques peuvent être obtenues au moyen de la structure et de la construction des nanostructures en deux parties. Dans cet article, nous parlons des progrès continus dans le développement des Au NPs à croisement complexe et proposons un système de caractérisation basé sur trois mesures de base majeures (échelle de longueur, nature multiforme et équilibre) pour aider au tri, à l'examen et à la planification de différents types de Au NPs. Français Leurs capacités narratives et leur potentiel pour les applications biomédicales seront également abordés, notamment les diagnostics de soins de santé par spectroscopie et mesures optiques de pointe, ainsi que les procédures médicales peu intrusives et l'administration ciblée de médicaments à l'aide de nano-robots multifonctionnels. Les nanoparticules d'or (Au NP) sont généralement caractérisées comme des particules de 1 à 100 nm de taille,1 ce qui se situe dans le système de sous-fréquence de la lumière naturelle. Elles trouvent souvent des applications en science et en médecine en raison de leurs propriétés physicochimiques uniques, notamment leur taille petite et adaptable, leur solidité chimique et leur biocompatibilité élevées, leur accessibilité grâce à un mélange fluide et un ajustement de surface simples, et leurs propriétés optiques intéressantes.2,3 Tout comme leur masse simple, les Au NP sont remarquables pour leur résistance chimique. Plus précisément, ils sont généralement résistants à l'oxydation dans des conditions physiologiques (y compris un pH, une qualité ionique et une température variables) sans risque significatif de filtration d'espèces nocives.4 Parallèlement, l'extérieur des NP d'or peut être efficacement fonctionnalisé par un large éventail de ligands au moyen de la science des thiols ou des amines. Ces deux propriétés permettent aux NP d'or d'être utilisées comme une étape nanométrique idéale pour la médication et le transport de la qualité parmi une gamme de nanotransporteurs.5 Cependant, la principale marque de fabrique qui distingue les NP d'or de nombreux autres nanomatériaux, dans le cadre biomédical, est leurs propriétés optiques uniques résultant d'une merveille physique appelée réverbération limitée des plasmons de surface (LSPR),6 qui est généralement présente dans les nanostructures de matériaux plasmoniques, par exemple l'or, l'argent, le cuivre et l'aluminium. LSPR comprend des oscillations conscientes et l'excitation des électrons de la bande de conduction à l'extérieur des nanostructures plasmoniques, par exemple, Au, une source infinie de lumière dans la région fantomatique proche infrarouge (UV-VIS-NIR) évidente et brillante. Dans le cadre de la collaboration lumière-matière,Le LSPR est généralement plus solide que celui des petits atomes en raison d'une meilleure correspondance à grande échelle entre la séparation de mouvement du plasmon de surface restreint et la fréquence de la lumière UV-vis-NIR et l'énorme polarisabilité des matériaux plasmoniques à récurrence optique. LSPR s'accompagne d'une mise à niveau optique en champ proche qui communique avec le milieu entourant une nanoparticule.7 Cette connexion optique particulière influence le signal de réverbération fantôme en champ lointain associé et, simultanément, peut produire de la chaleur localement.8 L'association solide avec la lumière encourage l'utilisation de nanoparticules Au comme fils de réception nanométriques pour découvrir les propriétés optiques de l'état nanométrique autour des nanoparticules, ce qui conduit à différents types d'applications de détection,9 comme la nanolithographie,10 la thérapie photothermique,4 le piégeage d'objets,11 et l'impulsion à l'échelle nanométrique au moyen d'un effet thermophorétique.12 Les conditions de l'événement de LSPR sont connues pour être exceptionnellement sensibles aux paramètres géométriques tridimensionnels (3-D) (par exemple la taille, la forme et l'uniformité), à l'organisation et à la circulation du matériau à l'intérieur d'une NP, ainsi qu'au plan général des NP à l'intérieur d'un groupe ou d'un réseau.13,14 en particulier, la LSPR dipolaire de NP Au rondes individuelles se produit dans la zone visible d'environ 520-540 nm et peut Les nanoparticules d'or peuvent être déplacées vers le domaine NIR en raison de nanoparticules étendues (par exemple, une anisotropie de forme énorme) ou de congrégations de nanoparticules avec une division nanométrique. En conséquence, les propriétés optiques des nanoparticules d'or (par exemple, la position de pointe, la capacité de transfert de données et la quantité de modes de résonance) peuvent être construites en planifiant et en améliorant les mesures de base et de matériau pour s'adapter à une application biomédicale particulière. En plus de l'ajustement des propriétés optiques, la consolidation d'autres matériaux utilitaires sur une structure de nanoparticules d'or peut également présenter d'autres propriétés/fonctionnalités physicochimiques, notamment l'attraction, l'augmentation de la réactivité, l'antifouling et le ciblage cellulaire.15–17 La combinaison d'au moins deux ligands atomiques, de revêtements polymères et de matériaux inorganiques peut conduire à des nanoparticules hybrides multifonctionnelles qui peuvent montrer des performances inégalées en s'adaptant à des conditions naturelles complexes.L'organisation et la circulation des matériaux à l'intérieur d'un NP, ainsi que le schéma général des NP à l'intérieur d'un groupe ou d'un réseau.13,14 En particulier, le LSPR dipolaire des NP d'Au rondes individuelles se produit dans la zone visible d'environ 520-540 nm et peut être déplacé vers la zone NIR en raison de NP étendues (par exemple, une anisotropie de forme énorme) ou de congrégations de NP avec une nano-division. En conséquence, les propriétés optiques des NP d'Au (par exemple, la position de pointe, la capacité de transfert de données et la quantité de modes de résonance) peuvent être développées en planifiant et en améliorant les mesures de base et matérielles pour s'adapter à une application biomédicale particulière. Français Nonobstant l'adéquation des propriétés optiques, la consolidation d'autres matériaux utilitaires sur un développement de NP Au peut également présenter d'autres propriétés/fonctionnalités physicochimiques, notamment l'attraction, l'augmentation de la réactivité, l'antifouling et le ciblage cellulaire.15–17 Le mélange d'au moins deux ligands atomiques, de revêtements polymères et de matériaux inorganiques peut conduire à des NP hybrides multifonctionnels qui peuvent montrer des performances inégalées en s'adaptant à des situations naturelles complexes.L'organisation et la circulation des matériaux à l'intérieur d'un NP, ainsi que le schéma général des NP à l'intérieur d'un groupe ou d'un réseau.13,14 En particulier, le LSPR dipolaire des NP d'Au rondes individuelles se produit dans la zone visible d'environ 520-540 nm et peut être déplacé vers la zone NIR en raison de NP étendues (par exemple, une anisotropie de forme énorme) ou de congrégations de NP avec une nano-division. En conséquence, les propriétés optiques des NP d'Au (par exemple, la position de pointe, la capacité de transfert de données et la quantité de modes de résonance) peuvent être développées en planifiant et en améliorant les mesures de base et matérielles pour s'adapter à une application biomédicale particulière. Français Nonobstant l'adéquation des propriétés optiques, la consolidation d'autres matériaux utilitaires sur un développement de NP Au peut également présenter d'autres propriétés/fonctionnalités physicochimiques, notamment l'attraction, l'augmentation de la réactivité, l'antifouling et le ciblage cellulaire.15–17 Le mélange d'au moins deux ligands atomiques, de revêtements polymères et de matériaux inorganiques peut conduire à des NP hybrides multifonctionnels qui peuvent montrer des performances inégalées en s'adaptant à des situations naturelles complexes.