Nanoparticles and Micropatterned Surfaces for Applications in

FUNCIONALIZACIÓN DE NANOPARTÍCULAS Y SUPERFICIES
MICROESTRUCTURADAS: APLICACIONES EN BIOTECNOLOGÍA Y
NANOMEDICINA
Jesús M de la Fuente
Instituto de Investigaciones Químicas CSIC. Avda. Américo Vespucio 49, Isla de La
Cartuja, 41092 Sevilla (Spain)
[email protected]
Durante las últimas décadas ha surgido un gran interés por el desarrollo y utilización de
biomateriales basados en monocapas autoensambladas (SAMs) sobre superficies de oro
o bien sobre nanopartículas inorgánicas. Estos materiales híbridos funcionalizados con
moléculas de interés biológico resultan muy interesantes, tanto en áreas de la
Biotecnología (sensores, marcadores, etc.), de la Química (estudio de interacciones
moleculares, etc.), y recientemente en el campo de la Medicina (terapia, diagnóstico).
En este seminario haré un repaso de la investigación que he venido realizando durante
los últimos años tanto en el Instituto de Investigaciones Químicas (Sevilla), como en el
Centre for Cell Engineering (Universidad de Glasgow), en la funcionalización de
diferentes tipos de nanopartículas (nanopartículas de oro, quantum dots y nanopartículas
magnéticas) con diferentes moléculas de interés biológico con carbohidratos antigénicos
y péptidos de internalización, para su aplicación en áreas de la Glicobiología,
Biotecnología y Nanomedicina.
Con las nanopartículas funcionalizadas con oligosacáridos hemos conseguido demostrar
y evaluar, por primera vez, la interacción carbohidrato-carbohidrato del antígeno Lewis
X, el cual está implicado en procesos tumorales y de embriogénesis. Además hemos
conseguido también intervenir en estos procesos biológicos in vivo, inhibiendo la
generación de tumores en ratón hasta en un 70%. Por otro lado, las nanopartículas de
oro y los quantum dots funcionalizados con el péptido de internalización TAT, nos han
permitido alcanzar limpiamente el núcleo celular, algo muy importante ya que en él
reside toda la información genética de la célula, abriéndonos las puertas para futuras
aplicaciones dentro del campo de la terapia génica.
Para terminar, mostraré los recientes resultados y las perspectivas de futuro del proyecto
en el cual me encuentro involucrado actualmente. Este trabajo tiene como objetivo la
preparación de nanopartículas multifuncionales para su aplicación en Nanoterapia y
Nanodiagnóstico de procesos tumorales en el cerebro. Este tipo de tumores es uno de
los más difíciles de diagnosticar y de tratar, ya que existe una barrera, la barrera
hematoencefálica, que impide el paso de cualquier sustancia ajena al cerebro a través de
ella. Por lo tanto un diagnóstico temprano es muy difícil. Con estas nanopartículas
multifuncionales pretendemos evitar las barreras naturales existentes para alcanzar el
cerebro. Una vez allí, estamos tratando de que a través de una correcta funcionalización
de las nanopartículas, éstas se puedan localizar en el tumor, ser detectadas mediante
RMI y finalmente puedan destruir al tumor.