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En contraste con los nanomateriales no magnéticos, las nanopartículas magnéticas multifuncionales tienen propiedades únicas, que incluyen degradabilidad, control remoto del movimiento e imágenes de diagnóstico. Las nanopartículas magnéticas multifuncionales se pueden controlar de forma remota a través de campos magnéticos y tienen las ventajas de la biocompatibilidad y la alta penetración en los tejidos.
![Nuevos conocimientos sobre imágenes dinámicas con nanopartículas magnéticas](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39694_16636864401826299.jpg)
Aprender: Nanopartículas magnéticas multifuncionales para imágenes dinámicas y terapia. Autor de la foto: Ko MJ, Hong H, Choi H, Kang H y Kim DH (2022).
Un artículo publicado en la revista Advanced NanoBiomed Research resume los avances recientes en nanopartículas magnéticas multifuncionales para aplicaciones terapéuticas. Estas aplicaciones utilizan la degradación de iones de hierro, la agitación dinámica o la orientación guiada por imágenes de nanopartículas magnéticas multifuncionales bajo diferentes modos de campo magnético.
Las nanopartículas magnéticas multifuncionales están controladas por el campo magnético activado. en el sitio Regulación celular espaciotemporal, producción de energía térmica y modificación molecular mecanosensible. Por el contrario, las nanopartículas magnéticas multifuncionales a base de hierro producen especies reactivas de oxígeno (ROS) e iones degradados para facilitar el tratamiento de la ferroptosis mediante técnicas de imagen médica. Proporcionar imágenes y terapias dinámicas basadas en nanopartículas magnéticas multifuncionales en el sitio Feedback en cada fase terapéutica.
Además, se examinaron las dificultades para implementar imágenes y terapias magnéticas dinámicas en entornos clínicos. La capacidad de formación de imágenes de las nanopartículas magnéticas multifuncionales durante la regulación dinámica de las magnetocélulas permite una regulación segura, no invasiva, localizada y bajo demanda para las terapias regenerativas y contra el cáncer de vanguardia.
Nanopartículas magnéticas multifuncionales
La terapia dinámica no invasiva involucra el uso de luz, electricidad, ultrasonido y campos magnéticos como herramientas remotas para la regulación celular. Es posible el control de las vías de señalización a través de la activación de la muerte celular, la manipulación de receptores individuales y la apertura de canales iónicos en el sitio aplicación de energía externa.
Aunque la entrada controlada y la localización de energías externas en células o tejidos es un desafío en vivo aplicaciones, el campo magnético es lo suficientemente fuerte como para alcanzar tejidos profundos. Por lo tanto, la manipulación de nanopartículas magnéticas multifuncionales es crucial para la regulación dinámica de la actividad celular.
El comportamiento, la estructura y otros atributos diversificados de las nanopartículas magnéticas multifuncionales, incluidas las propiedades magnéticas, el ajuste del tamaño, la estabilidad química, el área de superficie alta, la biocompatibilidad y la funcionalización de la superficie, mejoraron su aplicabilidad en aplicaciones biomédicas.
En consecuencia, las nanopartículas magnéticas multifuncionales se utilizan en diversos campos de investigación debido a su alta susceptibilidad magnética, superparamagnetismo y momento magnético inductivo controlado por un campo magnético externo.
La respuesta de las nanopartículas magnéticas multifuncionales al campo magnético permite diversas en el sitio Aplicaciones que incluyen modulación de señal celular de larga distancia, eliminación de células, específicas en vivo Orientación, liberación terapéutica bajo demanda, mecanodetección de señales celulares y más, regulación de varias vías intracelulares involucradas en aplicaciones biomédicas.
Los nanomedicamentos con acceso a orgánulos celulares individuales promueven un control preciso de la regulación magnetocelular. Las opciones magnetoactivas que aprovechan las propiedades de magnetotransducción de las nanopartículas magnéticas pueden regular varias vías de señalización aprovechando el movimiento de las nanopartículas magnéticas mediado por un campo magnético externo y convirtiéndolo en energías térmicas, mecánicas y químicas.
Nanopartículas magnéticas multifuncionales para imágenes dinámicas y terapia
Bajo un campo magnético, las nanopartículas magnéticas multifuncionales con una amplia gama de propiedades físicas se pueden utilizar para imágenes dinámicas y terapia. En el sitio La regulación celular es posible mediante la utilización de la biocompatibilidad, la alta penetrabilidad de los tejidos y la controlabilidad espaciotemporal y reversible del campo magnético junto con la capacidad de ajuste de las nanopartículas magnéticas.
La composición a base de hierro de las nanopartículas magnéticas genera señales químicas ferroptóticas y permite una terapia dirigida guiada por imágenes, mientras que la capacidad de control del movimiento de las nanopartículas magnéticas ejerce señales magnetomecánicas o genera energía térmica. Estas ventajas particulares de las nanopartículas magnéticas multifuncionales han permitido modificar el microambiente celular en el sitio para la regeneración de diversos tejidos, así como la ingeniería inmunológica, que aún necesita mejoras.
La magnetorregulación de componentes biológicos ha sido ampliamente explorada considerando los avances en nanomedicina y nanopartículas magnéticas multifuncionales para convertir este conocimiento en aplicaciones médicas útiles. Será posible controlar la proliferación, activación o desactivación de funciones celulares en células madre y células cancerosas en el sitio Activación remota de procesos celulares como muerte celular, proliferación, contacto célula-célula o migración.
Un método no invasivo útil para controlar la liberación de hormonas (citoquinas), la actividad metabólica y el proceso de envejecimiento puede implicar la regulación magnetocelular utilizando nanopartículas magnéticas. El control preciso de la regulación magnetocelular es posible gracias a la nanomedicina establecida con acceso a orgánulos celulares específicos.
Al traducir el movimiento de nanopartículas magnéticas mediado por un campo magnético externo en modos de movimiento mecánico, térmico y de otro tipo, las estrategias magnetoactivas posteriores que explotan las diversas capacidades de magnetotransducción de las nanopartículas magnéticas pueden alterar las vías de señalización.
Conclusión y Alcance
En resumen, la investigación sobre la regulación magnética del comportamiento celular tiene un horizonte prometedor en los próximos años. La biomedicina del futuro dependerá en gran medida del desarrollo exitoso de la mecanobiología, la magnetogenética, la nanomedicina magnética y el control magnetocelular.
Además, cada componente de la nanopartícula magnética multifuncional y el campo magnético externo deben explorarse más a fondo en términos de regulación magnetocelular. en vivo actitudes para traducir una tecnología tan prometedora en aplicaciones prácticas.
Se requiere colaboración multidisciplinar para superar los obstáculos en vivo Utilización y desarrollo de nanopartículas magnéticas multifuncionales para imagen y terapia magnética dinámica.
Relación
Ko MJ, Hong H, Choi H, Kang H y Kim DH (2022). Nanopartículas magnéticas multifuncionales para imágenes dinámicas y terapia. Investigación avanzada en NanoBiomed. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anbr.202200053
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