Sintesi e funzionalizzazione di nanoparticelle d'oro per il trattamento in Radioterapia

La Nanotecnologia è una disciplina in continua evoluzione, che si prefigge come intento quello di creare, manipolare e applicare strutture di dimensioni inferiori al centinaio di nanometri: i nanomateriali. Quest'ultimi hanno riscosso un notevole interesse nelle applicazioni biomediche diventando protagonisti in numerosi campi che spaziano dall'imaging, al trasporto di geni o farmaci nelle cellule. In particolare, nel presente lavoro di tesi, ci si è focalizzati sulle nanoparticelle d'oro (GNP). Una delle applicazioni maggiormente innovative riguarda l'utilizzo di GNP nel campo delle radiazioni. Grazie alle loro dimensioni e particolari proprietà chimico fisiche, le GNP hanno dimostrato un'azione radiosensibilizzante sulle cellule tumorali quando utilizzate in Radioterapia e Adroterapia. Alcuni studi suggeriscono che tale azione sia dovuta ad un meccanismo di stress ossidativo. Nella prima parte dello studio si è cercato di individuare una procedura soddisfacente per la sintesi di GNP di diverse dimensioni (5-10-20 nm) con una concentrazione rispettiva di 0,05 e 1 mM (figura 1). Le nanoparticelle da 20 nm, opportunamente funzionalizzate con PEG-ONH2 e successivamente con 18F-FDG) sono state impiegate per degli studi di biodistribuzione in vivo. Parallelamente si è condotto uno studio sul rilascio di ROS da parte delle GNP: con lo scopo di verificare in termini pratici le potenzialità in ambito radioterapico delle GNP è stata valutata la correlazione tra la loro presenza e la produzione di specie reattive dell'ossigeno successivamente alla loro esposizione a fasci radioterapici da 6 MV. Dai risultati ottenuti emergono prove dell'induzione di un processo radiosensibilizzante in presenza di GNP, che aumenta al diminuire delle loro dimensioni. Questo risultato risulta essere decisamente promettente. Gli studi di biodistribuzione hanno, invece, dimostrato che successivamente alla somministrazione della soluzione contenente GNP funzionalizzate esse si staccano dalla sonda radiomarcata. I risultati essendo decisamente preliminari, non sono ancora riusciti a spiegare il momento e la causa del distacco.