Hoy en día, las nanopartículas no solo se encuentran en productos cosméticos, sino en todas partes, en el aire, en el agua, en el suelo y en los alimentos. Debido a que son tan pequeñas, entran fácilmente en las células de nuestro cuerpo. Esto también es de interéspara aplicaciones médicas: las nanopartículas recubiertas con ingredientes activos podrían introducirse específicamente en las células, por ejemplo, para destruir las células cancerosas. Sin embargo, aún queda mucho por aprender sobre cómo se distribuyen las nanopartículas en las células, qué hacen allí y cómo estos efectosdependen de su tamaño y revestimiento.
Las nuevas ideas provienen de un estudio en BESSY II, donde el equipo del Prof. Gerd Schneider puede tomar imágenes de microscopía de rayos X con rayos X suaves e intensivos. Investigadores del grupo de microscopía de rayos X dirigido por el biofísico de HZB Dr. James McNallyinvestigó células con nanopartículas con diferentes recubrimientos. Las nanopartículas tenían exactamente el mismo tamaño, pero estaban recubiertas con diferentes ingredientes activos.
"la microscopía de rayos X ofrece una resolución significativamente mejor que la microscopía de luz y una visión general mucho mejor que la microscopía electrónica", enfatiza Schneider. Por primera vez, el equipo obtuvo imágenes completas, tridimensionales y de alta resolución de la nanopartícula-Células tratadas con los orgánulos contenidos en ellas: incluyendo gotas de lípidos, mitocondrias, cuerpos multivesiculares y endosomas. Las gotas de lípidos actúan como depósitos de energía en la célula, mientras que las mitocondrias metabolizan esta energía.
El análisis de las imágenes mostró: las nanopartículas se acumulan preferentemente en un subconjunto de los orgánulos celulares y también cambian el número de ciertos orgánulos a expensas de otros orgánulos. Los cambios en el número de orgánulos fueron similares independientemente del recubrimiento de nanopartículas, lo que sugiere quemuchos tipos diferentes de recubrimientos de nanopartículas pueden inducir un efecto similar. Para evaluar qué tan general es este efecto, se deben realizar más estudios con otros recubrimientos de nanopartículas y con otros tipos de células.
"La microscopía de rayos X nos permite ver la célula como un todo, por lo que pudimos observar este comportamiento por primera vez", explica McNally. "Descubrimos que la absorción de tales nanopartículas aumenta el número de mitocondrias y endosomas"., mientras que otros orgánulos, a saber, las gotas de lípidos y los cuerpos multivesiculares, disminuyen ", dice Burcu Kepsutlu, quien realizó los experimentos para su doctorado." Cuando hacemos una dieta de hambre o corremos un maratón, vemos cambios similares en la célula.a saber, un aumento en las mitocondrias y una disminución en las gotas de lípidos ", dice McNally." Aparentemente, la célula necesita energía para absorber las nanopartículas, y la célula siente que acaba de correr un maratón ".
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Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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