Paul Cherukuri, Evan S. Glazer, and Steven A. Curley

Introducere

“Să nu faci rău” este  esența jurământului doctorilor și, totuși, în mod paradoxal, terapia standard practicată în zilele noastre în cazul pacienților bolnavi de cancer are efecte secundare vătămătoare, provocate de agenții chimici și radioactivi, efecte care au un impact profund negativ asupra stării de bine a pacienților. Complexitatea bolii canceroase rezultă din aberațiile și alterările funcționale la nivelul mai multor gene, la nivelul produșilor genelor și al controlului celular și al căilor de semnalizare și este clar că terapiile prezente contra cancerului sunt mult prea invazive, dureroase, toxice și asociate cu prea multe efecte secundare acute și cronice. Mai mult, ratele de vindecare pentru majoritatea tipurilot de boli maligne au crescut foarte puțin sau chiar deloc în ultimii treizeci de ani. Așadar, sunt extrem de necesare noi abordări terapeutice care să sporească rata de însănătoșire a pacienților, minimizând, totodată, toxicitatea tratamentelor.

Pentru a spori calitatea îngrijirii pacienților, a fost dezvoltată terapia direcționată a bolnavilor de cancer pentru a trata mult mai precis tumorile, procedându-se astfel încât țesutul normal să rămână neafectat de chimioterapie. Pentru a atinge acest scop este necesar să fii în stare să distingi semnătura moleculară a celulelor canceroase printre trilioanele de celule sănătoase din corp și apoi să administrezi un agent terapeutic care se leagă numai de celulele canceroase pentru a distruge țesutul îmbolnăvit fără a face rău țesuturilor normale, sănătoase. Ideea generoasă a terapiei direcționate în boala canceroasă a fost urmărită activ mai multe decenii cu speranța că poate avea un impact pozitiv asupra vieților pacienților bolnavi de cancer. Pentru a fi realizată practic această idee sunt necesare o serie de tehnologii avansate care să sporească abilitatea de a detecta și de a trata cancerul și, în această direcție, nanotehnologia oferă o posibilă cheie în tratarea cancerului celulă cu celulă.

Nanotehnologia și materialele la scară nanometrică

Nanotehnologia implică materiale cu structuri și aranjamente ale atomilor atât de mici încât proprietățile lor fizice sunt influențate și de fenomenele care au loc la nivel cuantic. În ciuda dimensiunilor mici ale particulelor studiate, nanotehnologia a devenit un câmp de studiu ce implică chimia, fizica, ingineria, tehnica de calcul, electronica, energetica și biomedicina. În acest din urmă domeniu, al biomedicinei, nanotehnologia este considerată de mulți ca una dintre abordările importante și promițătoare în vederea diagnosticării și tratării cancerului.

Nanoparticulele sunt folosite pentru a eficientiza administrarea agenților terapeutici anticanceroși către celulele maligne. O problemă majoră a medicamentelor anticanceroase este un index terapeutic restrâns, cu toxicități semnificative acute și cronice asupra țesuturilor normale. Diferite nanoparticule sunt utilizate în studiile preclinice și in vitro pentru a eficientiza administrarea medicamentelor chimioterapeutice citotoxice celulelor canceroase, reducând, totodată, toxicitatea prin limitarea expunerii țesuturilor normale la medicamentele respective. De exemplu, nanoparticule încărcate cu hidroxi camptotecin, 5-fluorouracil, docetaxel și gemcitabină au fost folosite în studii preclinice pentru a crește eficiența citotoxicității induse prin chimioterapie în cancerele de plămân, colon, scuamos și de pancreas. Nanoparticule coloidale de aur, purtând factorul de necroză tumorală (TNF-alfa) sunt folosite fazele timpurii în studii clinice pe om, pentru a trata mai multe tipuri de cancer. Studiile preclinice au demonstrat că administrarea de TNF-alfa tumorilor maligne a fost eficientizată prin folosirea sistemului de administrare cu ajutorul nanoparticulelor, evitând, totodată, toxicitatea sistemică care limitează în mod obișnuit utilitatea clinică a acestui agent biologic. Nanoparticulele conjugate cu agenți de direcționare sunt, de asemenea, investigate în ceea ce privește administrarea unei terapii genetice celulelor maligne. Nanotuburile de carbon au fost folosite pentru a administra gene sau proteine prin endocitoză nespecifică la nivelul celulelor canceroase. Similare unor medicamente chimioterapeutice citotoxice, aurul sau alte nanoparticule metalice s-a arătat că sporesc eficiența terapeutică a radiației externe ionizante în cazul modelelor preclinice. Nanoparticulele vor continua să fie investigate cu interes ca vectori pentru administrarea agenților biologici și farmacologici.

În plus față de utilizarea pentru administrarea agenților citotoxici sau biologici, unele nanoparticule pot fi folositoare ca agenți terapeutici anticancer. Astfel, s-a dovedit faptul că nanoparticulele de aur de 5-10 nm în diametru prezintă proprietăți antiangigenice intrinseci. Aceste particule de aur se leagă de factorii de creștere pro-angiogenici cum ar fi VEGF165 si bFGF care, la rândul lor se leagă de heparină, și inhibă activitatea acestora. Nanoparticulele de aur reduc, de asemenea, acumulările specifice ascitei într-un model preclinic de cancer ovarian, inhibă proliferarea celulelor de mielom multiplu și induc apoptoza în leucemia cronică cu celule B.

În plus față de utilizările terapeutice, nanoparticulele pot juca un rol important în detecția și diagnosticarea cancerului. S-a descoperit că nanoparticulele de fier magnetizat sporesc abilitatea de diagnosticare a imageriei prin rezonanță magnetică (MRI), comparativ cu agenții de contrast disponibili. Conjugarea nanoparticulelor de fier magnetizat cu anticorpii care țintesc proteinele exprimate la suprafața celulelor de cancer la om poate spori și mai mult eficiența MRI în diagnosticarea stadiilor timpurii de cancer. În studiile preclinice au fost analizate nanoparticulele de carbon sau cele polimerice, marcate cu fluorină-18 deoxiglucoză, pentru a spori eficiența diagnosticării tumorii și ratelor de detecție folosind tomografia cu emisie de pozitroni. Modificarea la suprafață a punctelor cuantice, nanocristalele de semiconductori care emit fluorecența când sunt excitate cu lungimea potrivită de undă luminoasă sunt investigate în vederea creșterii eficienței în detectarea ganglionilor limfatici și a altor zone cu metastaze în timpul procedurilor chirurgicale. Conjugarea punctelor cuantice cu peptidele specifice tumorale sau cu anticorpi poate îmbunătăți detectarea celulelor canceroase și, astfel, poate spori acuratețea diagnosticului pus prin această tehnică de imagerie optică. Tehnicile de imagerie care folosesc nanoparticule flouorescente direcționate către o varietate de tipuri de cancer la om sunt studiate pentru a permite localizarea in vivo a celulelor maligne. Sunt speranțe că asemenea tehnici de imagerie vor îmbunătăți acuratețea diagnosticului în numeroase tipuri de modalități de imagerie folosite pentru a detecta și pentru a monitoriza pacienții cu cancer. Este posibil ca aceste tehnici să permită, de asemenea, detecția mai timpurie a cancerului în rândul populației ce prezintă un risc crescut și să ghideze durata și tipul terapiei în cazul pacienților cu stadii mai avansate ale bolii maligne.

În sfârșit, s-a demonstrat că imunocomplecși constând din nanoparticule de aur și din anticorpi marcați îmbunătățesc detecția mai multor markeri tumorali cunoscuți de la nivelul serului, incluzând antigenul carcinoembrionic, antigenul carcinomului 125 și antigenul carbohidraților 19-9, într-o manieră mult mai rapidă și mai precisă decât tehnicile actualmente disponibile.

Țintirea cancerului

Terapiile direcționate pentru pacienții bolnavi de cancer sunt mai mult decât subiecte “fierbinți” pentru doctorii de clinică și pentru oamenii de știință, acest concept fiind introdus și dezbătut de presă, acum fiind cunoscut chiar și de pacienți. Mai multe molecule specifice cancerului pot fi utilizate pentru a se lega de celulele canceroase în vederea administrării nanoparticulelor către celulele maligne. Alți agenți de țintire precum aptamerii (mici secvențe de acid nucleic) se leagă de receptorii țintă în neovascularizația tumorilor sau la suprafața celulelor de cancer de prostată și au fost conjugați cu nanoparticule de aur pentru aplicații în diagnosticare. De asemenea, s-a arătat că peptidele care penetrează celulele țintesc anumite tipuri de celule canceroase.

Identificarea liganzilor specifici în cancer, neexprimați în cazul celulelor normale, va permite direcționarea nanoparticulelor numai către celulele maligne în vederea tratamentului hipertermic și vor permite tratamentul tumorilor și bolii micrometastatice cu efecte toxice minime legate de terapie.

Hipertermia

Ideea de a folosi căldura pentru a trata cancerul nu este nouă. Încă din anii 1800, medicii foloseau căldura ca tratament pentru cancer. În mod clar nu au fost cazuri controlate care să evidențieze tratamentul cancerului prin hipertermie, dar mai multe rapoarte descriu pacienți “vindecați”după ce au avut o boală febrilă sau după ce tumorile superficiale au fost încălzite din exterior. În vreme ce termenul de hipertermie se referea anterior la hipertermia întregului corp, a unei zone specifice (perfuzia hipertermică peritoneală) sau a unei întregi regiuni a corpului (hipertermia izolată a membrelor), acum, hipertermia poate fi descrisă ca fiind la nivel celular, la nivelul țesutului (adică la nivelul unor porțiuni de organ) sau oricare din combinațiile de mai sus.

Mecanismul hipertermiei și moartea celulară

Temperaturile peste 42°C induc moartea celulară în cazul anumitor țesuturi. Celulele canceroase încălzite la temeperaturi cuprinse între 41°C și 47°C încep să prezinte semne ale apoptozei, în vreme ce creșterea temperaturii peste 50°C este asociată mai puțin cu apoptoza și mai mult cu necroza. Mai multe tipuri de agenți farmacologici sau biologici, “complecși ce semnalizează inducția morții celulare” activează caspaza-8 și provoacă moartea apoptotică a celulelor într-o manieră ordonată. Stimuli nocivi, incluzând căldura sau răceala, pot determina proteinele proapoptotice să inducă exprimarea pronunțată a caspazei-9. Expresia caspazelor-8 sau 9 provoacă un efect în cascadă care conduce eventual la moartea celulelor. Pentru a avea loc apoptoza este necesar ca mecanismele de creare a proteinelor să fie intacte.

Pe de altă parte, necroza reprezintă o moarte celulară mult mai rapidă. Exemplul extrem este încălzirea celulelor până la temperaturile de fierbere unde proteinele se denaturează instantaneu și celulele se destramă literal ca straturi duble de lipide ce se “topesc”. Totuși, necrozarea celulelor se bazează fundamental pe denaturarea proteinelor. În afara expunerii la extremele de temperatură, expunerea celulelor la acizi sau la baze tari poate cauza, de asemenea, necrozarea acestora.

Apoi, conceptul de “termotoleranță” este important pentru a descrie limitările tratamentului hipertermic. Rezistența este abilitatea de a menține viabilitatea pe măsura creșterii temperaturii, duratei sau frecvenței. Pe de altă parte, toleranța este abilitatea de a menține homeostazia la o temperatură dată, pe o durată de timp cu căldura stabilă sau la o frecvență stabilă. Proteinele de șoc termic (HSP) au capacitatea de a permite unor celule să rămână viabile după tratamente hipertermice repetate, de joasă intensitate. În plus, HSP pot induce o anumită toleranță, însă mecanismele exacte și relațiile temporale trebuie să fie elucidate de acum încolo.

Modelul curent al morții celulare prin apoptoza declanșată de hipertermie sugerează că temperaturile crescute activează procaspaza-2 și aceasta va activa alte proteine apoptotice (de exemplu Bax, Bak). Aceasta conduce la deteriorarea membranei mitocondriale, aspect care este este esențial pentru moartea celulară prin apoptoza indusă de hipertermie. Citocromul c, de asemenea, joacă un rol important în acest mecanism. Hipertermia blândă, până la cea moderată (? 43°C), în cele mai multe cazuri induce o moarte celulară predominant apoptotică. Totuși, o excepție notabilă este ablația prin radiofrecvență a tumorilor hepatice unde este vorba clar despre necroza intratumorală. Țesutul încălzit cu radiofrecvența invazivă în vederea ablației creează în mod tipic trei zone ale morții celulare: o zonă de pură necroză, o regiune de necroză moderată care înconjoară acest nucleu și o zonă exterioară de apoptoză datorată unor nivele mai scăzute de încălzire, suficiente totuși pentru a fi citotoxice. O a patra zonă, probabil, este considerată aceea care o înconjoară pe a treia, țesuturile încălzindu-se aici, dar nu suficient de mult pentru a fi provocată apoptoza. Evident, acesta este un model teoretic unde nu este luată în considerare prezența în apropiere a vaselor sanguine, a țesuturilor sănătoase sau a țesuturilor fibroase cicatrizate. Aceste zone “țintă” există în toate situațiile indiferent de sursa termică (laser, microunde, radiofrecvență), unde temperaturile sunt suficient de mari pentru a induce necroza.

Hipertermia și chimioterapia

Chimioterapia asistată de hipertermie joacă un rol important în tratamentul cancerului prin mai multe modalități terapeutice. S-a sugerat că hipertermia minimă a țesuturilor crește fluxul de sânge și acest fapt va conduce la concentrații crescute de agenți chimioterapeutici. Totuși, nu este clară relația între hipoxie, hipertermie, concentrația ionilor de hidrogen și moartea celulară. Sunt puține studii, din păcate, care să fi determinat raportul optim între hipertermie și doza de agent chimioterapeutic, dar, cu toate acestea, mai multe protocoale s-au dovedit eficiente din punct de vedere clinic.

În general, hipertermia locală la 43°C în timpul chimioterapiei produce o creștere “mai mult decât aditivă” a morții celulare, comparativ cu folosirea doar a chimioterapiei. Chimioterapia peritoneală intraoperativa în regim hipertermic este un exemplu specific unde sunt folosite tratamentul hipertermic și chimioterapia.

Perfuzarea hipertermică izolată a membrelor este o altă terapie care permite încălzirea locală și chimioterpaia. Aproximativ 50% din melanoamele metastatice sau dintre leziunile sarcomatoase ale extremităților pot fi tratate în această manieră deoarece metastazele sunt localizate distal față de punctele de acces ale vaselor mari de sânge. Astfel, agenții chimioterapeutici cuplați cu tratamentul hipertermic au crescut ratele de răspuns la 94% în cazul pacienților cu melanom cu metastaze. Acest fapt exemplifică importanța alegerii potrivite a substanțelor chimioterapeutice și, de asemenea, a pacienților.

Hipertermia și radioterapia

Similar chimioterapiei, radioterapia (terapia cu radiație ionizantă) este mult mai eficientă atunci când folosește hipertermia ca adjuvant în tratament. Deși acest efect este sinergic, relația temporală este destul de importantă, tratamentul sincronizat unde se produce hipertermia tumorii în timpul iradierii părând a fi cel mai potrivit, în timp ce încălzirea înainte de iradiere pare a fi mai eficientă decât invers. Din punct de vedere clinic, mai multe tipuri de cancer au prezentat rate complete de răspuns crescute cu 16% până la 26% atunci când hipertermia a fost folosită ca adjuvant în radioterapia standard.

Ablația cu ajutorul radiofrecvenței

Deși ablația cu ajutorul radiofrecvenței (RFA) este folosită în tratamentul anormalităților de conducție cardiacă și în tratamentul leziunilor neurologice, totuși, ea este cel mai mult folosită în tratamentul pacienților bolnavi de cancer. Astfel, leziunile hepatice maligne care nu pot fi eliminate chirurgical sunt tumorile cel mai frecvent tratate cu ajutorul acestei proceduri. Acestea includ atât formațiuni maligne primare, precum și leziuni metastatice ale ficatului. Există trei indicații primare pentru RFA în problemele maligne ale ficatului (primare sau metastatice). În primul rând, e vorba despre pacienții care n-ar supraviețui unei rezecții hepatice (rezecția este considerată cam singurul tratament posibil “curativ” în cazul multor probleme hepatice maligne sau al metastazelor hepatice) deoarece aceștia prezintă o funcționare deficitară a ficatului; astfel, acestor pacienți le este recomandată RFA dacă boala este limitată la ficat. În al doilea rând, dacă există mai multe tumori hepatice unde rezecția completă nu este posibilă, RFA poate oferi oportunitatea de a trata leziunile mai mici în vreme ce tumorile mai mari sunt eliminate chirurgical. În al treilea rând, terapia paliativă cu RFA este realizată pentru a controla simptomele, în special în cazul tumorilor producătoare de hormoni, când sunt prezente și alte leziuni metastatice nelocalizate la nivel hepatic.

Deși, teoretic, nu există o dimensiune maximă a tumorii posibil de tratat, RFA este mai puțin eficientă în cazul tumorilor mai mari. De exemplu, carcinomul hepatocelular și leziunile metastatice hapatice mai mari de 6 cm prezintă rate de recurență locală semnificativ mai crescute datorită distrugerii termice incomplete după RFA.

Încălzirea cu ajutorul nanoparticulelor metalice

Ipertermia bazată pe radiofrecvență, pe microunde și pe laser permite efectuarea unor tratamente mai puțin invazive, dar și așa presupune inserția unui instrument la nivelul leziunii de tratat. Avansul tehnologic în ceea ce privește nanomaterialele oferă o cale potențial noninvazivă de a încălzi celulele până la niveluri terapeutice (adică citotoxice). Nanoparticule marcate molecular și directionate specific către celulele canceroase permit o terapie noninvazivă ce folosește radiația electromagnetică non-ionizantă. Expunerea atentă la energia electromagnetică permite încălzirea controlată, ajustabilă pentru a atinge temperaturile terapeutice. Deteriorarea colaterală a țesuturilor înconjurătoare este minimalizată prin localizarea nanoparticulelor direcționate cât mai aproape de sau chiar în ținta celulară. Deși nanotehnologia este un domeniu relativ nou de investigație, folosirea nanoparticulelor direcționate în tratamentul hipertermic al pacienților bolnavi de cancer este o opțiune viabilă.

Hipertermia direcționată este realizată folosind particule metalice de dimensiuni nanometrice care convertesc energia electromagnetică în căldură. Încălzirea nanoparticulelor cu ajutorul electromagnetismului pentru a trata pacienții bolnavi de cancer prezintă mari șanse și, totodată, mari provocări în ceea ce privește tratamentul non-invaziv al cancerului și al altor boli sensibile la temperatură. Încărcarea selectivă cu nanoparticule doar a celulelor maligne, nu și a celor normale, permite administrarea non-invazivă a energiei electromagnetice. Nanoparticulele metalice exemplifică potențialul pentru aplicațiile în terapia hipertermică direcționată, și aici este vorba în special despre nanoparticule din oxid de fier, nanocarcase din aur-siliciu, nanoparticule din aur și nanotuburi din carbon. Conversia energiei electromagnetice în căldură depinde de numărul de factori fizici specifici pentru tipul de nanoparticulă metalică și de răspunsul lor electrodinamic. În continuare, vor fi prezentate câteva nanoparticule și proprietățile lor hipertermice aflate în legătură cu compoziția lor metalică, dimensiunea și cu eliberarea de căldură indusă de radiația electromagnetică.

Încălzirea cu ajutorul nanoparticulelor magnetice

Nanoparticulele din oxid de fier au fost folosite atât pentru diagnosticare, cât și ca nanomateriale terapeutice pentru a trata tumorile din țesuturile profunde. Câmpurile magnetice oscilante de ordinul kilohertzi-lor sau chiar a megahertz-ilor aplicate asupra nanoparticulelor magnetice precum oxidul de fier (Fe₃O₄) conduce la generarea de căldură datorită a două mecanisme care depind de dimensiunea particulelor. Nanoparticulele disponibile pe piață, precum Feridex, sunt acoperite cu zaharuri (de ex. dextran) pentru biocompatibilitate și pentru stabilitatea apoasă în mediul salin al țesuturilor biologice. Învelișul de dextran facilitează derivatizarea chimică și oferă o bază pentru direcționarea nanoparticulelor magnetice către regiunile supuse diagnosticării și de interes terapeutic. Feridex-ul are avantajul de a fi atât un agent hipertermic, cât și un material de contrast în imageria prin rezonanță magnetică (MRI). Totuși, căldura produsă prin folosirea unor câmpuri magnetice cuplate inductiv nu este suficientă și, astfel, sunt necesare concentrații extrem de mari de oxid de fier. Aceste concentrații mari și dificultatea de a direcționa nanoparticulele de oxid de fier numai către celulele canceroase, provoacă distrugerea celulelor normale care înconjoară tumora. Cu toate acestea, nanoparticulele de fier continuă să fie investigate activ datorită toxicității minime și potențialului pentru încălzirea rapidă a țesutului tumoral.

Nanoparticulele de aur

Nanoparticulele de aur sunt nanosfere din aur care pot avea diametrul de la 2 nm până la câteva sute de nm. Aceste nanoparticule de aur prezintă un spectru caracteristic de extincție datorită absorbțiilor plasmonice. Tehnologiile avansate de dată recentă au reușit să producă nanocarcase de aur-siliciu care sunt nanoparticule compuse dintr-un miez de siliciu de aproximativ 100 nm în diametru și dintr-un strat subțire exterior de aur de 10-15 nm grosime. Această structură compozită metal-dielectric a condus la o modificare a spectrului de absorbție plasmonică caracteristică a aurului de la roșu în regiunea infraroșu apropiat (NIR) de 650 – 950 nm. Raportul dintre grosimea carcasei de aur și diametrul miezului de siliciu poate fi ajustat și folosit pentru modificarea caracteristicilor de absorbție ale nanoparticulelor. Abilitatea de a construi nanomateriale cu o absorbție plasmonică specifică oferă chimiei farmaceutice un nou instrument de lucru. Astfel, pentru leziunile superficiale este adecvat să se folosească materiale nanometrice care să absoarbă energia optică si să provoace deteriorarea termică a țesuturilor vizate. Din nefericire, această abordare este inadecvată în cazul leziunilor profunde, dat fiind puterea limitată de penetrare a fotonilor optici la nivelul țesuturilor.

Cu toate acestea, absorbția NIR a nanocarcaselor este folosită pentru a încălzi nanocarcasele în interiorul celulelor canceroase și al tumorilor și s-a dovedit că este eficientă în tratamentul tumorilor superficiale. Astfel, a fost inițiat un studiu clinic care folosește hipertermia aplicată unor nanocarcase de aur-siliciu expuse la lumina din domeniul NIR (infraroșu apropiat) pentru pacienții cu afecțiuni maligne la nivel orofaringian. Terapia fototermică NIR poate trata tumori superficiale dar nu poate fi folosită pentru a trata cancere localizate în profunzimea organelor datorită atenuării semnificative a luminii NIR de către matricea celulară a corpului de către absorbțiile cromoforice biomoleculare. În prezent nu se cunosc aspecte legate de toxicitatea pe termen lung asociată cu administrarea nanocarcaselor de aur sau a nanoparticulelor de aur solid, dar aceste aspecte sunt investigate în cadrul unor studii preclinice și în studii clinice în faza I pe om.

Recent s-a descoperit că nanoparticulele de aur se încălzesc în câmpuri de radiofrecvență în domeniul undelor scurte. Prin marcarea nanoparticulelor de aur cu anticorpi împotriva celulelor canceroase, pot fi atinse concentrații ridicate de nanoparticule de aur. Odată ce acestea sunt internalizate, câmpurile de RF aplicate celulelor conduc la dezvoltarea unei călduri localizate și la distrugerea celulelor canceroase.

Nanotuburile de carbon

Nanotuburile de carbon cu un singur perete (SWNT) prezintă un domeniu dinamic larg de absorbție electromagnetică care apare datorită structurii lor unidimensionale care constă dintr-un model de fagure de miere al carbonului care este înfășurat într-un cilindru fără sudură ce formează, astfel, o formă subțire și cilindrică a carbonului. Conductivitatea nanotuburilor de carbon este determinată de aranjamentul cristalin al carbonului din peretele cilindric. Caracteristicile absorbției nanotuburilor de carbon au fost folosite pentru sporirea efectului hipertermic folosind absorbțiile NIR.

Proprietățile termice ale SWNT în câmpurile de RF sunt folosite pentru a trata tumori ale țesuturilor profunde, dat fiind proprietatea RF de a penetra adânc la nivelul țesutului și de a elibera căldură suficientă pentru a induce apoptoza sau necroza. Nanotuburile de carbon pot fi direcționate și administrate celulelor țintă fie prin funcționalizare covalentă directă, fie prin ambalarea non-covalentă a fragmentelor direcționate.

Concluzii

Aplicațiile nanotehnologiei în biomedicină se dezvoltă rapid. Nanoparticulele reprezintă un instrument crucial folosit pentru a spori eficiența administrării medicamentelor și a agenților biologici, îmbunătățind și simplificând testele de laborator pentru a crește calitatea studiilor imagistice, acestea fiind obiective de ordin terapeutic la ora actuală. Proprietatea de a genera căldură prin expunerea la câmpurile electromagnetice va conduce la folosirea nanoparticulelor pentru tratarea atât a bolilor maligne, cât și a celor nemaligne la om. Pentru aceasta trebuie făcute studii semnificative asupra administrării direcționate a nanoparticulelor către celulele canceroase sau afectate de altă boală, precum și testări riguroase ale toxicității acute sau cronice provocate de aceste nanoparticule.