Applicazione di tecniche spettroscopiche allo studio di nuovi complessi a base polisaccaridica di interesse biologico e farmacologico
Progetto Richiesta per il Fondo Giovani.
La ricerca è rivolta allo studio delle proprietà strutturali di nano complessi di interesse biologico o farmacologico, originati dalle interazioni fra polisaccaridi e lipidi e proteine. Ne sono un esempio le nanoparticelle per scopi terapeutici, in sviluppo presso gruppi di ricerca farmacologica collaboratori, formate da polisaccaridi e miscele lipidiche, per trasportare farmaci antitumorali di natura lipofila e modularne il rilascio. L¿interazione fra proteine e policationi saccaridici può dar luogo a complessi con funzioni differenti; ad esempio intervenendo in una via metabolica, per indurre la forma attiva di una proteina, oppure, al contrario, per sequestrare una proteina serica ed inibire il processo nel quale è coinvolta.
La struttura sovramolecolare dei complessi è dettata da numerosi fattori. Ma un ruolo di primaria importanza è giocato dalle interazioni elettrostatiche fra lipidi, proteine e policationi saccaridici. Al variare della carica lineare del policatione, della sua lunghezza, del suo rapporto molare con le altre componenti, è possibile realizzare complessi molto diversi nella loro struttura sulla scala nano- e meso-scopica, che si riflette sulle loro proprietà, ad esempio la capacità di solubilizzare farmaci e regolarne il rilascio, oppure sulla interazione con i sistemi biologici. Un fenomeno che governa il grado di coordinazione fra diversi componenti nella realizzazione di un complesso è la ¿charge inversion¿, legata al fatto che l¿interazione avviene fra poli-ioni di diversa carica e dimensioni. Questo dà luogo ad un andamento particolare, detto ¿re-entrant condensation¿, originariamente osservato e modellizzato per piccoli ioni multivalenti in soluzioni di anfifili carichi, e rivisitato nel caso dei sistemi colloidali complessi, proprio a causa della sua importanza nel campo delle nanoparticelle.
Per la caratterizzazione strutturale dei complessi, il nostro laboratorio è dotato delle migliori facilities: diversi apparati di laser light scattering permettono di lavorare anche in condizioni particolarmente delicate (basse concentrazioni o cinetiche lunghe). Frequentiamo le Large Scale Facilities, per condurre studi di Scattering rX e neutroni.
Chiediamo un finanziamento per una strumentazione per la determinazione della carica superficiale nelle condizioni di realizzazione delle nanoparticelle (buffer con forza ionica). La tecnica misura la mobilità elettroforetica di particelle cariche in campo elettrico. Lo strumento ZetaPALS è adatto alle necessità in quanto, oltre alla funzione zetaPlus (per mobilità di ±0.5-8x10-8m2/Vs), è dotato della funzione zetaPALS (per mobilità fino a 10-11m2/V¿s). Esso misura lo shift di fase della luce diffusa, quando le particelle si muovano a distanze corrispondenti a frazioni delle loro dimensioni. Quindi anche.con concentrazioni di sale fino a 3M e con bassi campi elettrici (1-2 V/cm) si induce un movimento sufficiente per effettuare la misura