Coordinador: M. Ricardo Ibarra http//:ina.unizar.es
SUMINISTROLOCAL DE
FÁRMACOS
BIOSENSORESMEJORA
CONTRASTEMRI
NANOPARTÍCULASCORE-SHELL
MATRIX
FUNCIONALIZACIÓN IN-VITRO
IN-VIVO
ELECTROACTIVOS
ELECTRODOSMINIATURIZADOS FUNCIONALIZACIÓN
INMUNOENSAYOSMAGNÉTICOS
TARGETING SUPERARBARRERAS
FISIOLÓGICAS
CÉLULASDENDRÍTICAS
DIAGNÓSTICO
TERAPIA
Comité de Dirección
EQUIPO CONSOLIDER
NANOTECNOLOGÍAS EN BIOMEDICINA
NANOTERAPIA NANODIAGNOSTICO
PreparaciónL. Liz & M.J. Alonso
FuncionalizaciónA. González
“In-Vitro”V. Puntes
“In-Vivo”G. Valdivia
N A N O P A R T Í CU L A S
Plataformas Electroquímicas
A. Merkoçi
Electrodos Miniaturizados
F. Pérez-Murano
InmunoensayosMagnéticos
J.M. De Teresa
BIOSENSORES
SPIONX. Batlle
Barreras biológicasE. Giralt
TargetingModelos
experimentalesA. Trés
MRI-CÁNCER DETECCIÓN PRECOZ
CENTRES OF RESEARCH> USC UV IN2UB PARQUE ICN CNM UAB ICMAB INA ICMA EMPRESASRESEARCH LINES
1- Drug Delivery (Teraphy) Farmamar1.1- Nanoparticles preparation1.1.1- Core-shell based nanoparticles J. Rivas (F) L. Liz (Q) A. Labarta (F) M. Arruebo (Q) C. Marquina (F) Nanogap
11 researchers: 5F, 6Q A. Quintela (Q) X. Batlle (F) T. Sierra (Q) AdvancelA. Siñaris (Q) E. Vallés (Q)
E. Bertrán (F)
1.1.2- Matrix nanoparticles M. J. Alonso (Fa) E. Giralt (Q) J. L. Serrano (Q) M. Marcos (Q)7 researchers: 4Q, 2B, 1Fa N. Carulla (B) A. Omenat (Q)
T. Tarragó (B)
1.2- Nanoparticles functionalization A. González (M) G. Egea (M) E. Giralt (Q) V. Langlais (Q) M. Arruebo (Q) T. Sierra (Q)10 researchers: 7Q, 2M, 1B F. Sanz (Q) X. Fernández (B) J. L. Serrano (Q)
J. Galbán (Q)
1.3- "In vitro" experiments M. J. Alonso (Fa) E. Escribano (Fa) V. Puntes (Q) J. Fraxedas (F) R. Ibarra (F)11 researcherst:4F, 1Q, 3M, 3Fa F. Dominguez (M) M. García (Fa) E. Mendoza (F) Martín-Gutiérrez (M)
P. Gambardella (F) L.Larraz (M)
1.4- "In vivo" experiments F. González (M) E. Escribano (Fa) V. Puntes (Q) G. Valdivia (M) Hospital Veterinario U.8 researchers: 2F, 1Q, 3M, 2Fa M. García (Fa) E. Mendoza (F) F. Lázaro (F) Hospital Clinico U.Z.
Martín-Gutiérrez (M)2- Nanodiagnostic2.1- Biosensores2.1.1- Electrochemical biosensors F. Sanz (Q) J. Pascual (F) C. Dominguez (F) A. Markoçi (Q) Harad
9 researchers: 3F, 6Q C. Jiménez (F) S. Alegret (Q) SensiaJ. Alonso (Q) I2M DsignJ. Bartrolí (Q) D+T MicrolectrónicaM. J. del Valle (Q)
2.1.2- Miniaturized electrodes A. Pérez (F) F. Pérez-Murano (F) A. Markoçi (Q) J. M. de Teresa (F)9 researchers: 8F, 1Q E. Lora (F)
X. Borrisé (F)J. Bausells (F)C. Domínguez (F)C. Jiménez (F)
2.1.3- "Lateral flow" E. Vallés (Q) J. Nogués (F) A. Figueres (F) R. Ibarra (F) J. M. de Teresa (F) Certex-Biotech13 invest.: 10F, 1Q, 2B A. Pérez (F) M. D. Baró (F) J. Sesé (F) Bioqit
X. Batlle (F) J. Sort (F) C. Gómez-Moreno (B) AtipicA. Cornet (F) A. Gracia (B)
2.2- MRI2.2.1- Preparation of the SPION J. Rivas (F) X. Batlle (F) R. Ibarra (F) C. Marquina (F)
7 invest.: 5F, 2Q A. Quintela (Q) A. Labarta (F) C. Téllez (Q)
2.2.2- Overcome the blood barriers F. González (M) G. Egea (M) E. Giralt (Q) Concepto7 invest.: 2Q, 2M, 3B A. Quintela (Q) X. Fernández (B)
N. Carulla (B)T. Tarragó (B)
2.2.3.-Targeting of the contrast agent G. Egea (M) A. Trés (M)2.2.4- "Ex-vivo" and "In-vivo" experim. J. I. Mayordomo (M)
7 invest.: 2F, 5M G. Goya (F)F. Lázaro (F)L. Villavieja (M)G. Valdivia (M)
Total researchers64: 26F, 20Q, 5B, 3Fa, 10M 6: 1F, 2Q, 1Fa, 2M 2: 1Q, 1M 10: 5F, 2Q, 2Fa,1M 4: 1Q, 3B 4: 3F, 1Q 6: 6F 9: 3F, 6Q 2: 2F 16: 4F, 4Q, 2B, 6M 5: 2F, 3Q
Crecimiento de recubrimientos por métodos químicos sobre nanopartículas preformadas
Nanopartículas Core-Shell
M. Arruebo et al. Advanced Funct. Mater. (2006)
Fe3O4
SiO2
EFTEM (708 eV)
EFTEMGreen SiO2
Red Fe
Fe3O4
SiO2
Fe3O4
FeCl2 + FeCl3
N(CH3)4OH
N(CH3)4
N(CH3)4
+SiO3
2-
Dendrímeros polipectídicos: poliprolina
Nanopartículas matriciales
E. Giralt et al. (PCB)
PPI PPII
PPI → PPIILa transición entre las fases PPI y PPII incrementa la longitud de la hélice desde 1.9 to 3.1 Å.
La plasticidad de la polipropilinapermite modular las propiedadesdel dendrímero variando la longitudde las ramas en respuesta al medio.
Drug deliveryLos fármacos pueden ser atrapados en la fase PPI y liberados cuando las cadenas pasan a PPII en condidiones fisiologicas
La vehiculización de fármacos puede conseguirse mediante tres estrategias:
Vehiculización de fármacos
Physical targeting: utilización de propiedades mecánicas, magnéticas o eléctricas, temperatura o luz para la localización específica del fármaco.
Passive targeting: se aprovecha de la hiperpermeabilidad, desorganización vascular y drenaje linfático inadecuado de los tumores sólidos para lograr la acumulación del fármaco.
Active targeting: usa ligandos específicos que selectivamente se unen a las moléculas sobre-expresadas en la superficie de las células tumorales.
En las regiones tumorales se produce una sobre-expresión de determinados antígenos que sirven de marcadores para su reconocimiento. Nanopartículasdebidamente funcionalizadas serán dirigidas hasta éstas dianas que señalan la zona tumoral.
Funcionalización e inmovilización de anticuerpos
Objetivo: evitar la acción del Sistema Retículo Endotelial (RES)
antígeno
partículamagnéticaconjugada con anticuerpos
Experimentación in vivo de localización de partículas magnéticas mediante administración por vía sistémica
Modelo quirúrgico laparoscópico de implante de imán
Traspasar la barrera hematoencefálica (BBB): Péptidosque se enlazan a la transferrina.Proceso de enlace con las fibrilas agregadas y con Aβsoluble (Aβ hot-spot).Promoción de la fibrilogénesis y de la eliminación de la placa (Aβ hot-spot, Au).
Nanovector contra el Alzheimer
Au NP
BBB-penetrating peptide
Aβ hot-spotBar: 50 nm
X. Fernández Busquets, E. Giralt; IBEC, PCB
Respuesta inmune: fagocitosis por los macrófagos
Fe-C (200nm) Fe3O4-SiO2 (80nm)
SiO2 (350nm) Fe3O4-Zeolita
Au-SiO2
CONTROL
A. González et al., U. Vigo
Fabricación de nuevos dispositivos de diagnostico basados en nanoparticulas y micro y nanosensores que permiten detectar la presencia de biomoléculas a partir del reconocimiento biomolecular. Sensores electroactivos: Nanopartículas funcionalizadascon alta sensibilidad electroquímica.
Nanodiagnóstico: Biosensores
A. Merkoçi et al., ICN, UAB, CNM
NP
A B C
NP
A B C
Electrodos miniaturizados: Detección de variaciones de la conductividad eléctrica.
Microbobinas inductivas: utilización de nanopartículasmagnéticas como marcadores biológicos.
Nanodiagnóstico: Biosensores
A. Pérez, E. Vallés et al., IN2UB
F. Pérez Muranoet al., CNM
Dispositivos microinductivos: detección de ~ 140 MP’s/mm2
� Estimación del límite de detección de biomoléculas en el rango 3x10-16 M
(compatible con aplicaciones de muyalta sensibilidad)
RRextext = 500 = 500 μμmm, 20 , 20 vueltasvueltas
Nuevos agentes de contraste basados en nanopartículas superparamagnéticas (SPION).
Agentes de contraste que atraviesan las barreras biológicas:
- Barrera hematoencefálica- Barrera hematorretiniana
Direccionamiento de los agentes de contraste- Reconocimiento molecular- Células portadoras (dendríticas)
Experimentación “ex-vivo” e “in-vivo” de MRI
Nanodiagnóstico: mejora de la imagen de MRI
E. Giralt, X. Batlle, A. Tres et al., PCB, IN2UB, INA
CIBER
CONSOLIDER CENIT
NANOMEDICINA
Red NanopartículasRed Nanopartículas
PlataformaNanomedicinaPlataformaNanomedicina NanoSpainNanoSpain