Monitoreo del entorno extracelular local utilizando nanopartículas de oro quiral

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• Espectroscopia
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los modelos de tejido impresos en 3D requieren métodos no invasivos para monitorear los cambios estructurales del hidrogel debido a la remodelación celular.
• Las técnicas existentes como la espectroscopia de extinción están limitadas por la dispersión en hidrogeles porosos.

Objetivo del estudio:

• Demostrar que la espectroscopia de dicroísmo circular (CD) es una técnica fiable para la detección in situ de las variaciones estructurales del hidrogel.
• Investigar el uso de nanorodos quirales de oro (c-AuNR) como sondas sensibles dentro de las matrices de hidrogel.

Principales métodos:

• Incorporación de nanorodos quirales de oro (c-AuNR) dentro de los nanocompuestos de hidrogel impresos en 3D.
• Utilizando la espectroscopia de CD para sondear la actividad óptica plasmónica de los c-AuNR.
• Cultivo de células de cáncer de mama metastásico dentro del hidrogel para inducir la remodelación.

Principales resultados:

• Las características de la espectroscopia de CD, a diferencia de la espectroscopia de extinción, no están enmascaradas por la dispersión de hidrogel.
• Las señales de CD son sensibles a los cambios en el índice de refracción, la hinchazón/deshinchazón del hidrogel y las interacciones superficiales.
• CD detectó con éxito la reestructuración del hidrogel inducida por las células de cáncer de mama en modelos 3D.

Conclusiones:

• La espectroscopia de CD combinada con c-AuNRs proporciona una herramienta robusta y no invasiva para el monitoreo de la dinámica del hidrogel en modelos de tejido 3D.
• Este enfoque tiene un potencial significativo para estudiar cambios complejos en sistemas biológicos y poliméricos.