Il grafene ossido è un nanomateriale anfifilico e versatile, molto promettente per somministrazione di farmaci a rilascio controllato dal pH, che ha l'obiettivo di veicolare i farmaci chemioterapici come la doxorubicina verso le cellule tumorali in modo controllato nel tempo e nello spazio. Tuttavia, il meccanismo e le interazioni molecolari coinvolte nell'assorbimento della doxorubicina sull'ossido di grafene, così come la sua sensibilità alle variazioni di pH, non sono ancora completamente compresi.
In questo contesto, il gruppo di ricerca NanoQlab, guidato dalla Prof.ssa Cristiana Di Valentin (Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università degli Studi di Milano-Bicocca), in collaborazione con il Dr. Stefano Motta (Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente, Università degli Studi di Milano-Bicocca), ha condotto una serie di simulazioni di metadinamica per identificare le modalità più comuni di adsorbimento della doxorubicina su diversi nanotrasportatori a base di grafene ossido e per determinare le caratteristiche ottimali per il trasporto. I risultati di questo studio, pubblicati nell’articolo "Unveiling the drug delivery mechanism of graphene oxide dots at the atomic scale" sul Journal of Controlled Release (Impact Factor 10.5, 2023 Journal Impact Factor, Journal Citation Reports (Clarivate Analytics, 2024)), hanno inoltre dimostrato che una variazione di pH da condizioni di neutre ad acide, ovvero da quelle tipiche dei tessuti sani a quelle del microambiente tumorale, comporta una riduzione dell'affinità tra la doxorubicina e il grafene ossido, fornendo una spiegazione molecolare del meccanismo di rilascio del farmaco controllato dal pH.