Investigadores de la Academia de Ciencias de Rusia desarrollaron un nuevo método para la síntesis de nanopartículas en forma de estrella basado en la irradiación láser. Una amplia gama de condiciones personalizables brinda la oportunidad de crear un entorno cómodo para varias sustancias para su administración a diferentes tipos de células. Los resultados se publican en Revista de biofotónica . La investigación fue apoyada por la Russian Science Foundation (RNF).

Los sistemas de administración intracelular son de gran importancia para la investigación biomédica clínica y de laboratorio. Las últimas técnicas basadas en agentes virales, La exposición química y las microinyecciones tienen como objetivo lograr la máxima eficiencia al tiempo que garantizan una alta viabilidad celular. Sin embargo, Ninguno de los métodos actualmente conocidos satisface completamente requisitos tales como la compatibilidad con varios tipos de células y objetos entregados, toxicidad mínima, Máxima eficiencia, relativa baratura y simplicidad de ejecución.

Los autores del nuevo estudio desarrollaron un nuevo método de administración utilizando nano-estrellas de oro:nanopartículas en forma de estrella con puntas afiladas. Los investigadores los obtuvieron reduciendo los iones de oro en embriones esféricos del mismo metal. Después de eso, las nanoestrellas se depositaron en forma de capas individuales sobre la superficie de plástico y se cubrieron con células. La irradiación láser hizo que las ondas electromagnéticas viajaran sobre la superficie de las nanopartículas, transportando así sustancias al interior de la célula.

Los científicos utilizaron pGFP (ADN circular con un gen que codifica una proteína fluorescente) para probar la eficacia del método desarrollado. Su objetivo era llevar estas moléculas a las células HeLa:líneas de cáncer de cuello uterino humano. Esta combinación de células modelo y el objeto entregado se eligió debido al uso frecuente de células HeLa en estudios clínicos y bioquímicos. así como pruebas sencillas, ya que las células a las que se administró pGFP con éxito están resplandecientes. La eficiencia del método desarrollado para células modelo resultó ser más del 95%. La creación de condiciones favorables a las células condujo a una supervivencia casi absoluta (alrededor del 92%), mientras que después de la administración de una de las formas más populares —utilizando el agente químico TurboFect— sobrevivieron aproximadamente el 75% de las células.

El método desarrollado es más simple y económico que los sistemas comerciales tradicionales para el suministro de moléculas a la célula. Las ventajas también pueden incluir la ausencia de contacto directo de las sustancias y células diana con las nanopartículas, que reduce la probabilidad de daño a las células y sustancias suministradas / Además, la superficie puntiaguda de las nanoestrellas crea condiciones cómodas para el crecimiento y la adhesión celular (unión de las células entre sí y a la superficie). Esto hace que el método sea aplicable para administrar una amplia gama de moléculas a diferentes células.

"Hemos desarrollado y optimizado una nueva plataforma para crear poros en células basada en monocapas de nanoestrellas de oro utilizando radiación láser continua. Con este método, es posible producir una administración intracelular altamente eficiente de diversas sustancias en condiciones delicadas. Suponemos que los métodos que utilizan tales nanopartículas pueden ser una alternativa a las tecnologías existentes de entrega intracelular de biomoléculas para su uso en terapia génica. aplicación de medicamentos dirigida, obtención de cultivos celulares modificados y otras investigaciones biomédicas, "explica Timofey Pylaev, uno de los autores del estudio de la Academia de Ciencias de Rusia.