Micropartícula - Microparticle
Partícula com dimensões entre 1 × 10 −7 e 1 × 10 −4 m.
Nota 1 : O limite inferior entre micro e nano dimensionamento ainda é uma questão de debate.
Nota 2 : Para ser consistente com o prefixo “micro” e a faixa imposta pela definição, as
dimensões das micropartículas devem ser expressas em μm.
Micropartículas são partículas entre 0,1 e 100 µm de tamanho. As micropartículas disponíveis comercialmente estão disponíveis em uma ampla variedade de materiais, incluindo cerâmica , vidro , polímeros e metais . As micropartículas encontradas na vida diária incluem pólen , areia, poeira, farinha e açúcar em pó.
As micropartículas têm uma relação superfície-volume muito maior do que na macroescala e, portanto, seu comportamento pode ser bem diferente. Por exemplo, micropartículas de metal podem ser explosivas no ar.
As microesferas são micropartículas esféricas e são usadas onde a área de superfície de partícula consistente e previsível é importante.
Em sistemas biológicos, uma micropartícula é sinônimo de uma microvesícula , um tipo de vesícula extracelular (EV).
Definições alternativas para tamanho
Matemático: como o termo "micro" se refere , o intervalo para micro seria então de , ou aproximadamente 31,6 nm a 31,6 micrômetros. No entanto, a aceitação geral considera partículas menores que 100 nm nanopartículas.
Arredondamento: as regras de arredondamento em matemática fornecem uma alternativa para a definição. Qualquer coisa maior que 0,5 μm e qualquer coisa menor que 0,5 mm é considerada micropartículas.
Conveniente / popular: muitas vezes as partículas com dimensões superiores a 100 nm ainda são chamadas de nanopartículas. A faixa superior pode estar entre 300 e 700 nm, então isso daria uma definição de tamanho para micropartículas de 0,3 a 300 μm ou 0,7 a 700 micrômetros.
Formulários
Os testes de gravidez caseiros usam micropartículas de ouro. Muitos aplicativos também estão listados no artigo da microesfera .
Um estudo recente mostrou que micropartículas imuno-modificadoras infundidas, carregadas negativamente, podem ter uso terapêutico em doenças causadas ou potencializadas por monócitos inflamatórios.
Microesferas
As microesferas são pequenas partículas esféricas, com diâmetros na faixa do micrômetro (normalmente 1 μm a 1000 μm (1 mm)). As microesferas são às vezes chamadas de micropartículas esféricas. Em geral, as microesferas são sólidas ou ocas e não possuem um fluido em seu interior, ao contrário das microcápsulas.
As microesferas podem ser fabricadas a partir de vários materiais naturais e sintéticos . Microesferas de vidro, microesferas de polímero , microesferas de metal e microesferas de cerâmica estão disponíveis comercialmente. Microesferas sólidas e ocas variam amplamente em densidade e, portanto, são usadas para diferentes aplicações. Microesferas ocas são normalmente usadas como aditivos para diminuir a densidade de um material. As microesferas sólidas têm inúmeras aplicações, dependendo do material de que são construídas e do tamanho.
Polietileno , poliestireno e microesferas expansíveis são os tipos mais comuns de microesferas de polímero.
Micropartícula de forma esférica sem membrana ou qualquer camada externa distinta.
Nota : A ausência de camada externa formando uma fase distinta é importante para distinguir
microesferas de microcápsulas porque leva a fenômenos de difusão de primeira ordem,
enquanto a difusão é de ordem zero no caso de microcápsulas.
As microesferas de poliestireno são normalmente utilizadas em aplicações biomédicas devido à sua capacidade de facilitar procedimentos como seleção de células e imunoprecipitação. Proteínas e ligantes são adsorvidos no poliestireno de forma rápida e permanente, o que torna as microesferas de poliestireno adequadas para pesquisas médicas e experimentos de laboratório biológico.
Microesferas de polietileno são comumente usadas como preenchimento permanente ou temporário. A temperatura de fusão mais baixa permite que as microesferas de polietileno criem estruturas porosas em cerâmicas e outros materiais. A alta esfericidade das microesferas de polietileno, bem como a disponibilidade de microesferas coloridas e fluorescentes, as torna altamente desejáveis para visualização de fluxo eanálise de fluxo de fluido , técnicas de microscopia, ciências da saúde, solução de problemas de processose inúmeras aplicações de pesquisa. Microesferas de polietileno carregadas também são usadas em displays digitais de papel eletrônico.
Microesferas expansíveis são microesferas de polímero que são usadas como um agente de expansão, por exemplo, em tinta de sopro, revestimentos de partes inferiores de automóveis e moldagem por injeção de termoplásticos. Eles também podem ser usados como um enchimento leve em, por exemplo, mármore cultivado, tintas à base de água e enchimento de crack / composto de junta. As microesferas de polímero expansíveis podem expandir até mais de 50 vezes seu tamanho original quando o calor é aplicado a elas. A parede externa de cada esfera é um invólucro termoplástico que encapsula um hidrocarboneto de baixo ponto de ebulição. Quando aquecido, este revestimento externo amolece e se expande conforme o hidrocarboneto exerce uma pressão na parede interna do revestimento.
As microesferas de vidro são usadas principalmente como enchimento e volumizador para redução de peso, retrorrefletor para segurança em estradas, aditivo para cosméticos e adesivos, com aplicações limitadas em tecnologia médica.
Microesferas feitas de vidro altamente transparente podem funcionar como microcavidades ópticas ou microrressonadoras ópticas de alta qualidade .
Microesferas de cerâmica são usadas principalmente como meio de moagem.
Microesferas ocas carregadas com fármaco em seu invólucro de polímero externo foram preparadas por um novo método de difusão de solvente em emulsão e técnica de secagem por pulverização.
As microesferas variam amplamente em qualidade, esfericidade, uniformidade, tamanho de partícula e distribuição de tamanho de partícula. A microesfera apropriada deve ser escolhida para cada aplicação exclusiva.
Formulários
Novos aplicativos para microesferas são descobertos todos os dias. Abaixo estão apenas alguns:
- Ensaio - Microesferas revestidas fornecem ferramenta de medição em biologia e pesquisa de drogas
- Flutuação - Microesferas ocas são usadas para diminuir a densidade do material em plásticos (vidro e polímero ), microesferas com flutuação neutra são freqüentemente usadas para visualização de fluxo de fluido.
- Velocimetria de imagem de partícula - microesferas sólidas ou ocas usadas para visualização de fluxo , a densidade da partícula deve corresponder à do fluido.
- Cerâmica - Usada para criar cerâmicas porosas usadas para filtros (microesferas derretem durante a queima, microesferas de polietileno) ou usadas para preparar concreto leve de alta resistência.
- Cosméticos - Microesferas opacas usadas para esconder rugas e dar cor, as microesferas claras fornecem uma textura de "rolamento de esferas suave" durante a aplicação (microesferas de polietileno)
- Deconvolução - Pequenas microesferas fluorescentes (<200 nanômetros) são necessárias para obter uma função de espalhamento de ponto experimental para caracterizar microscópios e realizar a deconvolução da imagem
- Administração de drogas - como cápsulas de drogas de liberação em miniatura feitas de, por exemplo, polímeros. Um uso semelhante é como camadas externas de agentes de contraste de microbolhas usados em ultrassom com contraste .
- Papel eletrônico - Microesferas Dual Funcionais usadas em papel eletrônico Gyricon
- Isolamento - microesferas de polímero expansíveis são usadas para isolamento térmico e amortecimento de som.
- Cuidados Pessoais - Adicionado ao Scrubs como um agente esfoliante (Microesferas de Polietileno)
- Espaçadores - Usados em telas de LCD para fornecer um espaçamento preciso entre os painéis de vidro (vidro)
- Padrões - microesferas monodispersas são usadas para calibrar peneiras de partículas e aparelhos de contagem de partículas.
- Retrorrefletivo - adicionado em cima da tinta usada em estradas e sinais para aumentar a visibilidade noturna de faixas e sinais de estrada (vidro)
- Agente espessante - adicionado a tintas e epóxis para modificar a viscosidade e a flutuabilidade
- Os medicamentos podem ser formulados como microesferas flutuantes de HBS. A seguir está uma lista de drogas que podem ser formuladas como microesferas: Repaglinida , Cimetidina , Rosiglitazona , Nitrendipina , Aciclovir , Ranitidina HCl , Misoprostol , Metformina , Aceclofenaco , Diltiazem , L-Dopa e beneseragida, Fluorouracil.
Protocélulas biológicas
Alguns se referem a microesferas ou protocélulas de proteínas como pequenas unidades esféricas postuladas por alguns cientistas como um estágio-chave na origem da vida .
Em 1953, Stanley Miller e Harold Urey demonstrado que muitas biomoléculas simples poderiam ser formadas espontaneamente a partir inorgânicos precursoras compostos sob condições de laboratório destinados a imitar as encontradas na Terra, antes da evolução de vida. De particular interesse foi o rendimento substancial de aminoácidos obtidos, uma vez que os aminoácidos são os blocos de construção das proteínas .
Em 1957, Sidney Fox demonstrou que misturas secas de aminoácidos podiam ser estimuladas a polimerizar sob exposição a calor moderado. Quando os polipeptídeos resultantes , ou proteinóides , foram dissolvidos em água quente e a solução foi deixada esfriar, eles formaram pequenas conchas esféricas com cerca de 2 μm de diâmetro - microesferas. Sob condições apropriadas, as microesferas formarão novas esferas em suas superfícies.
Embora tenham uma aparência aproximadamente celular , as microesferas por si mesmas não estão vivas. Embora se reproduzam assexuadamente por brotamento, não transmitem nenhum tipo de material genético . No entanto, eles podem ter sido importantes no desenvolvimento da vida, proporcionando um volume fechado por membrana que é semelhante ao de uma célula. As microesferas, como as células, podem crescer e conter uma membrana dupla que sofre difusão de materiais e osmose . Sidney Fox postulou que, à medida que essas microesferas se tornassem mais complexas, elas desempenhariam funções mais semelhantes à vida. Eles se tornariam heterótrofos, organismos com a capacidade de absorver nutrientes do meio ambiente para obter energia e crescimento. À medida que a quantidade de nutrientes no meio ambiente diminuía naquele período, a competição por esses recursos preciosos aumentava. Heterótrofos com reações bioquímicas mais complexas teriam uma vantagem nesta competição. Com o tempo, os organismos evoluiriam usando a fotossíntese para produzir energia.
Pesquisa sobre câncer
Uma descoberta útil feita a partir da pesquisa de microesferas é uma forma de combater o câncer em nível molecular. De acordo com Wake Oncologists, as microesferas SIR-Spheres são esferas de polímero radioativo que emitem radiação beta . Os médicos inserem um cateter através da virilha até a artéria hepática e distribuem milhões de microesferas diretamente no local do tumor. As microesferas SIR-Spheres têm como alvo os tumores do fígado e poupam tecido hepático saudável. A tecnologia de microesferas do câncer é a última tendência na terapia do câncer (requer referência). Ajuda o farmacêutico a formular o produto com valor terapêutico máximo e efeitos colaterais de alcance mínimo ou desprezível. Uma grande desvantagem dos medicamentos anticâncer é a falta de seletividade apenas para o tecido tumoral, o que causa efeitos colaterais graves e resulta em baixas taxas de cura. Assim, é muito difícil atingir células anormais pelo método convencional do sistema de distribuição de drogas. A tecnologia de microesferas é provavelmente o único método que pode ser usado para ação específica do local (grosseiramente exagerada), sem causar efeitos colaterais significativos nas células normais.
Vesículas extracelulares
As micropartículas podem ser liberadas como microvesículas extracelulares dos glóbulos vermelhos , leucócitos , plaquetas ou células endoteliais . Acredita-se que essas micropartículas biológicas sejam eliminadas da membrana plasmática da célula como entidades ligadas à bicamada lipídica que são tipicamente maiores que 100 nm de diâmetro. "Micropartícula" tem sido usada com mais frequência neste sentido na literatura de hemostasia , geralmente como um termo para EVs de plaquetas encontradas na circulação sanguínea . Porque EVs retêm a composição de proteína de membrana de assinatura da célula-mãe, MPs e outros EVs podem transportar informações úteis, incluindo biomarcadores de doença. Eles podem ser detectados e caracterizados por métodos como citometria de fluxo ou espalhamento dinâmico de luz .