Notícies
Inici  >  Notícies > Dissenyats uns nanoxips que penetren a l’interior de les cèl·lules com...

Dissenyats uns nanoxips que penetren a l’interior de les cèl·lules com a medicaments mecànics

Els dispositius fabricats tenen forma d’estrella, un diàmetre de 22 micres i gruixos d’entre els 50 i els 500 nanòmetres. Imatge: CSIC

Els dispositius fabricats tenen forma d’estrella, un diàmetre de 22 micres i gruixos d’entre els 50 i els 500 nanòmetres. Imatge: CSIC

Aquests nanoxips obstaculitzen de manera mecànica el funcionament cel·lular normal i provoquen així una alteració en el cicle de la cèl·lula i, en alguns casos, la seva mort. Imatge: CSIC

Aquests nanoxips obstaculitzen de manera mecànica el funcionament cel·lular normal i provoquen així una alteració en el cicle de la cèl·lula i, en alguns casos, la seva mort. Imatge: CSIC

27/04/2022

Recerca

Un equip investigador ha introduït dispositius de 50 nanòmetres de gruix —la mil·lèsima part d’un cabell— a l’interior de cèl·lules vives a fi de conèixer el seu procés de divisió i alterar-lo, i inclús arribar a destruir cèl·lules. En aquest treball, que obre noves vies d’exploració en el camp de la nanomedicina, hi participen les investigadores Lluïsa Pérez-García i Ezhil Amirthalingam, de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació i l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB) de la Universitat de Barcelona.

L’estudi, publicat a la revista Advanced Materials, el lidera el professor José Antonio Plaza, de l’Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), i és el resultat de la col·laboració amb l’equip de la UB-IN2UB, dirigit per Pérez-García, i el del Centre d’Investigacions Biològiques Margarita Salas (CIB-CSIC), amb la investigadora Teresa Suárez al capdavant.

Nanoxips per impedir la divisió cel·lular

Històricament, els grans avenços en l’estudi del funcionament de les cèl·lules s’han assolit mitjançant fàrmacs químics, fet que ha comportat un gran desenvolupament de medicaments per tractar malalties. Durant les darreres dècades, la comunitat científica ha constatat que, perquè les cèl·lules funcionin correctament, la part mecànica (física) és tan important com la química.

El nou treball proposa fer servir nanoxips per estudiar i modular la part mecànica de les cèl·lules. Aquests dispositius nanomètrics, que impedeixen la divisió de les cèl·lules mitjançant processos mecànics, també poden emprar-se com a medicaments «mecànics» per alterar o fins i tot destruir les cèl·lules, fet que obre la porta a tractaments terapèutics nous. En el marc del treball, l’equip de la UB-IN2UB ha estat vinculat al desenvolupament conceptual i experimental de la recerca i ha implementat la funcionalització química dels nanoxips.

El punt de partida que ha conduït als resultats publicats a Advanced Materials va ser la concessió d’un projecte Explora del Ministeri de Ciència i Innovació, el 2014, amb la participació dels tres grups investigadors. «Els projectes Explora permeten treballar en recerca innovadora i també arriscada, i tots els equips vam començar a treballar en el que anomenàvem teràpia mecànica del càncer», explica la professora Lluïsa Pérez, del Departament de Farmacologia, Toxicologia i Química Terapèutica, que ha liderat els projectes de la UB en el marc del consorci investigador.

«Els dispositius es poden dissenyar amb formes i dimensions controlades a l’escala de les micres i els nanòmetres. En particular, els dispositius fabricats tenen forma d’estrella, un diàmetre de 22 micres i gruixos d’entre els 50 i els 500 nanòmetres. Estan fabricats en silici i la seva geometria en forma d’estrella els fa semblants a una malla de nanofibres», explica l’investigador José Antonio Plaza (IMB-CNM-CSIC).

Les cèl·lules són capaces d’internalitzar aquestes estructures nanomètriques que tenen dimensions de l’ordre del diàmetre cel·lular. Un cop a l’interior, aquests dispositius obstaculitzen de manera mecànica el funcionament cel·lular normal i provoquen així una alteració en el cicle de la cèl·lula i, en alguns casos, la seva mort.

El treball constata que un xip —és a dir, un objecte físic— és capaç d’interferir mecànicament en el cicle cel·lular, de manera similar a les fibres d’asbestos (amiant) causants d’alteracions cel·lulars que degeneren en malalties. Arran d’aquest nou estudi, s’obren noves opcions per analitzar altres geometries i veure’n l’efecte en el cicle cel·lular, un punt de partida de potencial interès biomèdic per estudiar moltes malalties, com ara el càncer, en què la part física de les cèl·lules és molt rellevant.

«Impedir la divisió cel·lular o retardar-la mitjançant un obstacle mecànic pot ocasionar la mort cel·lular, la qual cosa podria ser clau per a nous tractaments futurs en medicina», apunta la investigadora María Isabel Arjona (IMB-CNM-CSIC).

Els dispositius s’han desenvolupat a la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació de l’IMB-CNM-CSIC, una infraestructura científica i tècnica singular (ICTS) del Ministeri de Ciència i Innovació. El treball s’ha finançat íntegrament amb ajudes públiques de recerca del Govern d’Espanya, a través dels projectes CELLSKEL, MINAHE6, MINAHE7 i del Pla estatal d’R+D+I.

 

Article de referència:

Arjona, M. I.; Duch, M.; Hernández-Pinto, A.; Vázquez, P.; Agusil, J. P.; Gómez-Martínez, R.; Redondo-Horcajo, M.; Amirthalingam, E.; Pérez-García, L.; Suárez, T.; Plaza, J. A. «Intracellular mechanical drugs induce cell-cycle altering and cell death». Advanced Materials, febrer de 2022. DOI: 10.1002/adma.202109581

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • ??? peu.flickr.alt ???
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona