(Phys.org)—En recensionsartikel av UCD-forskare som beskriver hur nanopartiklar kan samla en mantel av molekyler på sig själva i människokroppen finns på framsidan av Naturens nanoteknik .

Konceptet kommer att ha djupgående konsekvenser för nanomedicin, vilket inkluderar förbättrad läkemedelstillförsel och förmågan att diagnostisera sjukdom tidigare, och säker reglering av nanoteknik.

Nanopartiklar har dimensioner på mindre än 100 nanometer. De är av vetenskapligt intresse eftersom material i denna skala engagerar sig i celler och organismer på ett helt nytt sätt, förklarar tidningens huvudförfattare professor Kenneth Dawson, Direktör för Center for NanoBioInteractions vid University College Dublin.

"Det kan vara bra - du kan göra alla möjliga nya saker med nanopartiklar. Du kan korsa biologiska barriärer som du normalt inte skulle kunna passera, och leverera nanopartiklar till organ som du vanligtvis inte kunde komma åt, " han säger.

"Men av samma anledning tar vi också upp säkerhetsfrågan, eftersom partiklar kan ackumuleras i höga koncentrationer i vävnader dit de normalt inte skulle gå."
Denna förståelse kommer att stödja en säker implementering av nanoteknik, såväl som dess effektiva tillämpning inom läkemedelstillförsel och terapi, han lägger till.

Professor Dawson och kollegor vid University College Dublin har gjort viktiga insikter om vad som händer när en "bar" nanopartikel kommer in i en ny miljö, oavsett om det är en levande organism eller en miljö som en flod. De har visat att nanopartiklar drar ner eller adsorberar molekyler på sina ytor för att bilda en mantel som kallas en korona, och det är denna corona av proteiner och fetter som i slutändan interagerar med kroppen snarare än själva nanopartikelmaterialet.

"Nanopartiklar döljer sig på helt andra sätt än tidigare större partiklar eller läkemedelsmolekyler, vilket betyder att de kan förvärva nästan hela skalan av biologiska aktiviteter som proteiner kan, " säger professor Dawson. "[Och] vad som än adsorberas på nanopartikeln blir dess adressetikett, och det påverkar hur nanopartikeln kommer att fungera i kroppen."

Det finns också några bevis för att när en nanopartikel rör sig genom olika delar av kroppen kan den behålla ett "koronaminne" av var den har varit, och det kan påverka hur nanopartiklar fördelar sig i olika organ.

Professor Dawson och hans team vid UCD har utvecklat verktyg för att analysera lapptäcket av molekyler som utgör koronan under olika experimentella omständigheter.
"Många briljanta unga kollegor har varit involverade i att bygga upp den här historien, och det är ett nöje att se dem också uppnå erkännande, " han säger.

"Vi har kommit långt från de tidiga dagarna då dessa idéer verkade obekanta för de flesta forskare inom nanoteknik. Konceptet har nu kommit till ålder:det är nu det allmänt accepterade paradigmet i forskarvärlden. Nu vet vi vart vi är på väg. Det är dags att se om vi kan övervinna några av hindren för att göra praktiska framsteg."