Forskare vid UPV/EHU-universitetet i Baskien har utvecklat en biomedicinsk anordning för cellimmunisolering (mikrokapslar) med luminescens för spårning in vivo. Verket har publicerats i Journal of Biophotonics .

Forskare i UPV/EHU:s NanoBioCel-grupp tillsammans med University of Michigan (USA), har utvecklat biomedicinska mikrokapslar för cellimmunisolering med en inneboende förmåga som gör att de kan spåras när de väl implanterats i organismen. Den innovativa designen utnyttjar en naturlig substans som kallas genipin, som avger intensivt, stabil fluorescens i det långt röda området.

Den icke-invasiva övervakningen av biosystem baserade på implanterade hydrogeler kräver i allmänhet indirekt märkning av fordonet eller lasten, vilket ökar komplexiteten och den potentiella risken för att dess funktionalitet kan ändras. För första gången, denna grupp av forskare har visat att hydrogelbaserade biosystem kan produceras med hjälp av biomaterial med inneboende egenskaper i syfte att icke-invasivt övervaka dem, i detta fall genom att använda genipin.

"Det är viktigt att påpeka att fram till nu, ingen har utnyttjat den naturliga fluorescensen som sänds ut av genipin som ett icke-invasivt övervakningssystem i cellterapier implanterade i levande varelser, " säger forskarna. "Som en första milstolpe, vi har utvecklat en innovativ immunisoleringsenhet som har genipin inbyggt i sin design, vilket innebär att det kan spåras när det väl implanterats i organismen. Genom en fasta, effektiv, icke-cytotoxisk procedur, vi har maximerat mikrokapslarnas fluorescens, uppnår ett utmärkt signal-brusförhållande. Vi har också validerat användningen av genipin som en kvantitativ avbildningssond genom att visa att intensiv, stabil fluorescens med god linjäritet av signal till dos av implanterade mikrokapslar erhålls under flera veckor. Genom denna strategi, vi har lyckats utvärdera den faktiska injicerade dosen och övervaka dess position över tid, vilket avsevärt förbättrar terapins biosäkerhet och effektivitet."

Idén kan också ha en potentiellt framgångsrik tillämpning inom nano-, mikro- och makroteknologier baserade på hydrogeler. Dessa är avsedda att vara viktiga komponenter både för biomedicinsk forskning och för framsteg inom klinisk medicin genom tillämpningar, som vävnadsteknik, regenerativ medicin. "Eftersom dessa fluorescensbildsystem gradvis implementeras i klinisk praxis, vi tror att vårt förslag skulle kunna tillämpas framgångsrikt för att främja en hel mängd bioteknik baserad på hydrogeler, inklusive systemen för att leverera läkemedel och celler, vacciner eller biosensorer, " avslutade de.