Científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU) han logrado un avance en el campo de la nanotecnología: han desarrollado nanopartículas magnéticas únicas capaces de controlar la actividad de las células mediante un campo magnético. Este descubrimiento podría ser la base para la creación de nuevos métodos de tratamiento en oncología y medicina regenerativa.
Los investigadores crearon nanopartículas magnetoeléctricas funcionalizadas (capaces de reaccionar a un campo magnético) con una estructura de "núcleo-envoltura" basada en materiales biocompatibles (que no causan rechazo por el organismo). Su tamaño es diez veces menor que el de los análogos existentes y, lo más importante, son capaces tanto de activar como de suprimir los procesos celulares por orden.
Las nanopartículas desarrolladas con ácido cítrico y pectina tienen un potencial de superficie significativamente diferente, pero al mismo tiempo una respuesta magnetoeléctrica igualmente fuerte, que es comparable con los análogos extranjeros potencialmente más tóxicos. Esto abre nuevos horizontes para el control de la actividad celular.
Las nanopartículas son dispositivos únicos que pueden funcionar en dos modos. Cuando se exponen a un campo magnético, estimulan el crecimiento de células sanas y, en otro modo, suprimen la actividad de las células malignas. Esto ocurre sin intervención quirúrgica, lo que las hace especialmente atractivas para el tratamiento de diversas enfermedades.
Las propias partículas son diez veces más pequeñas que sus predecesoras y poseen propiedades magnetoeléctricas mejoradas, lo que las hace más eficaces para resolver tareas complejas.
Una de las ventajas importantes del desarrollo es que el tratamiento de la superficie de las nanopartículas con compuestos biocompatibles no modificó sus propiedades básicas. Esto garantiza una alta precisión en la entrega y la electroestimulación inalámbrica de células y tejidos.
Hemos logrado demostrar el control sobre la actividad celular mediante nanopartículas magnetoeléctricas. Podemos estimular el crecimiento de células sanas y suprimir la actividad de células malignas. Este enfoque podría cambiar radicalmente los enfoques de la oncoterapia y la medicina regenerativa en el futuro.
En la investigación participaron científicos de varios centros científicos líderes de Rusia, incluyendo el Instituto de Citología y Genética de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia, el Instituto de Catálisis G.K. Boreskov y el Centro de Neurobiología y Neurorrehabilitación Vladimir Zelman.
Los resultados de la investigación se publicaron en la prestigiosa revista ACS Applied Materials & Interfaces, lo que confirma el alto nivel científico del desarrollo. El proyecto recibió el apoyo de la Fundación Científica Rusa.
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