Liberação Controlada e Direcionada de Medicamentos com magneTherm™

O magneTherm™ tem se destacado como uma ferramenta inovadora na liberação controlada de medicamentos em estudos de Druge Release e Drug Delivery, oferecendo uma abordagem avançada para o tratamento de condições médicas complexas através do uso de nanopartículas magnéticas.

A administração de medicamentos em resposta a estímulos externos ou após um período de tempo é conhecida como liberação controlada de medicamentos, e a administração de medicamentos a um local específico dentro de um sistema é conhecida como administração direcionada de medicamentos.

As rotas usuais de administração de medicamentos, sejam eles fármacos, proteínas/peptídeos, vacinas ou baseados em genes, são oral, tópica, nasal, sublingual, vaginal, ocular, retal e inalação. No entanto, essas rotas convencionais de administração frequentemente apresentam obstáculos, como degradação enzimática e absorção não específica.

A liberação controlada e direcionada de medicamentos melhora a eficácia e a segurança dos medicamentos e facilita a especificidade do alvo. Isso é especialmente valioso em tratamentos médicos complexos, que são importantes.

Liberação Controlada de Medicamentos

Nanopartículas magnéticas estabilizadas podem ser funcionalizadas com grupos termolábeis aos quais os medicamentos podem ser ligados. Quando essas nanopartículas magnéticas funcionalizadas na superfície são expostas a um campo magnético alternado usando o magneTherm™ da nanoTherics, as partículas dissipam calor através de relaxamento Neel e Browniano. Em resposta ao calor dissipado, o grupo de ligação termolábil se desintegra ou se rompe, liberando o medicamento 1,2.

Sistema de Liberação Controlada de Medicamentos Acionada por AMF (Campo Magnético Alterado)

Figura 1. Sistema de liberação controlada de medicamentos acionado por AMF

A usuária do magneTherm™ Dra. Teresa Pellegrino e seu grupo (Istituto Italiano di Tecnologia, Itália) demonstraram um sistema semelhante de liberação de medicamentos acionada por AMF (Campo Magnético Alterado), funcionalizando a superfície das nanopartículas de óxido de ferro com um grupo azo termolábil ligado a um medicamento quimioterápico, neste caso (por exemplo, doxorrubicina).

O ensaio de citotoxicidade mostrou uma diminuição promissora na viabilidade das células cancerosas KB com este sistema de liberação de medicamentos acionado por AMF (Campo Magnético Alterado). Também é possível introduzir ligantes termolábeis de desintegração lenta, para liberação lenta de medicamentos ou exposição prolongada a uma determinada dosagem de medicamentos.

O magneTherm™ facilita esses estudos, pois o valor de SAR aumenta com o aumento da frequência em uma amplitude de campo constante.

Estudo do magneTherm Mostrando o Aumento do SAR com o Aumento da Temperatura

50.3 kHz – 18.30 +/- 1.59 kA/m
109.6 kHz – 18.30 +/- 1.59 kA/m
527.7 kHz – 18.30 +/- 1.59 kA/m

Administração Direcionada de Medicamentos

Nanopartículas magnéticas podem ser revestidas com medicamentos e funcionalizadas na superfície com um anticorpo monoclonal para um antígeno específico expresso nas células tumorais dentro de um órgão. Quando as nanopartículas funcionalizadas são administradas, elas se ligam aos antígenos relevantes na superfície do tumor – então, uma vez que as células tumorais endocitosem essas nanopartículas, o medicamento é liberado no tumor.

Administração Direcionada de Medicamentos Mediada por Nanopartículas Magnéticas

Nanopartículas magnéticas ligadas ao medicamento através de um ligante sensível ao calor podem ser manipuladas externamente para a região alvo específica usando um campo magnético forte. Quando submetidas a um campo alternado usando o magneTherm, o ligante se desintegrará para liberar o medicamento no sistema 3,4.