Diseñan dispositivos biomédicos con fluorescencia natural para su seguimiento en el organismo

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First publication date: 02/05/2019

De izquierda a derecha, Rosa María Hernández, Edorta Santos Vizcaino, Ainhoa Gonzalez Pujana, Gorka Orive y José Luis Pedraz. Foto: Nuria González. UPV/EHU.

Investigadores de la UPV/EHU han desarrollado un dispositivo biomédico de inmunoaislamiento celular (microcápsulas) con capacidad intrínseca para ser rastreado una vez implantado en el organismo. El trabajo ha sido seleccionado como portada de la revista Journal of Biophotonics del mes de abril, una de las revistas internacionales más destacadas en el ámbito de la aplicación de tecnologías fotónicas en biomedicina.

Investigadores del grupo NanoBioCel de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, junto a la Universidad de Míchigan (EE.UU.), han desarrollado un dispositivo biomédico de inmunoaislamiento celular (microcápsulas) con capacidad intrínseca para ser rastreado una vez implantado en el organismo. El novedoso diseño incorpora una sustancia natural llamada genipina, la cual emite fluorescencia intensa y estable en el rango del rojo lejano.

La monitorización no invasiva de los biosistemas basados ​​en hidrogeles implantados, generalmente, requiere de un marcaje indirecto del vehículo o la carga, lo que aumenta la complejidad y el riesgo potencial de alterar su funcionalidad. Por primera vez, este grupo de investigadores ha demostrado que se pueden producir biosistemas basados ​​en hidrogeles a partir de biomateriales con propiedades intrínsecas para su seguimiento no invasivo, en este caso, mediante el uso de la genipina.

“Es importante señalar que hasta la fecha nadie ha explotado la fluorescencia natural emitida por la genipina como un sistema de monitorización no invasivo en terapias celulares implantadas en seres vivos –destacan los investigadores-. Como primer hito en ese sentido, hemos desarrollado un novedoso dispositivo de inmunoaislamiento que incorpora la genipina en su propio diseño, pudiendo así ser rastreable una vez implantado en el organismo. Mediante un procedimiento rápido, eficiente y no citotóxico, hemos logrado maximizar la fluorescencia de las microcápsulas hasta lograr una excelente relación de señal/ruido. Además, hemos validado el uso de la genipina como una sonda de imagen cuantitativa, demostrando que se obtiene una fluorescencia intensa y estable con buena linealidad de señal frente a dosis de microcápsulas implantadas durante varias semanas. A través de esa estrategia, hemos logrado evaluar la dosis real inyectada de forma inmediata y controlar su posición a lo largo del tiempo, lo que mejora significativamente la bioseguridad y eficacia de la terapia”.

Además, la idea puede tener una aplicación potencial exitosa en la industria de las nano, micro y macro tecnologías basadas en hidrogeles. Esas están llamadas a ser piezas fundamentales tanto para la investigación biomédica como para el avance de la medicina clínica a través de aplicaciones como la ingeniería de tejidos, la medicina regenerativa. “A medida que los sistemas de imagen de fluorescencia se vayan implementando gradualmente en la práctica clínica, creemos que nuestra propuesta podría tener una aplicabilidad exitosa en el avance de múltiples biotecnologías basadas en hidrogeles, incluidos los sistemas de administración de fármacos y células, vacunas o biosensores”, concluyen.

NanoBioCel es un grupo de investigación del Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la UPV/EHU y es miembro, a su vez, del CIBER-BBN (Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina) y de la infraestructura científico técnica singular Nanbiosis-ICTS.

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