Polímero de tripéptido-hidrogeles impresos con células para la captura de células tumorales circulantes de alta...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Biomateriales
• Nanotecnología
• Diagnóstico del Cáncer

Sus antecedentes:

• Las células tumorales circulantes (CTCs) son biomarcadores líquidos vitales para el monitoreo del cáncer, pero son difíciles de aislar debido a su baja abundancia.
• Los métodos actuales de aislamiento de CTCs (inmunofinidad y sin etiquetas) enfrentan limitaciones como alto costo, baja especificidad e interferencia de los componentes sanguíneos.
• Existe una necesidad crítica de materiales avanzados que permitan la captura selectiva, estable y biocompatible de CTCs para aplicaciones clínicas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un material funcional novedoso para la captura altamente eficiente y selectiva de células tumorales circulantes (CTCs).
• Integrar la tecnología de impresión celular con una estrategia racional de afinidad basada en aminoácidos para mejorar el aislamiento de CTCs.
• Evaluar el rendimiento, la estabilidad y la biocompatibilidad de la plataforma de captura de CTCs desarrollada.

Principales métodos:

• Se sintetizaron nanopartículas de sílice mesoporosa (MSN) funcionalizadas con un tripéptido de triptófano-histidina-arginina (WHR) para la unión de objetivos sialilados.
• Se fabricó un hidrogel 3D impreso con células utilizando PEGDMA, moldeado contra células cancerosas objetivo (SMMC-7721) para una coincidencia física y bioquímica.
• Se utilizaron microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM) y ensayos in vitro para caracterizar la estructura, el rendimiento y la biocompatibilidad del hidrogel.

Principales resultados:

• El hidrogel impreso con células funcionalizado con WHR logró una eficiencia de captura de CTC notable de hasta el 94%.
• El sistema demostró una excelente hemocompatibilidad con una mínima adsorción de albúmina sérica humana (<5%) y una alta viabilidad celular (>90%).
• El SEM y el AFM confirmaron improntas bien definidas, y el reconocimiento físico y bioquímico combinado mejoró significativamente la eficiencia de captura, incluso a bajas concentraciones celulares (100 células/mL).

Conclusiones:

• Se desarrolló una plataforma robusta y eficiente para la captura de CTCs combinando la impresión celular y la afinidad mediada por WHR para glicoproteínas sialiladas.
• El hidrogel exhibe alta selectividad, estabilidad y biocompatibilidad, presentando una herramienta prometedora para la biopsia líquida y la detección temprana del cáncer.
• El diseño modular permite la adaptación a varios tipos de cáncer, lo que indica un amplio potencial en la investigación y el diagnóstico del cáncer.