Poly(N,N-dimethylacrylamide)-coated maghemite nanoparticles for stem cell labeling.

Babič M, Horák D, Jendelová P, Glogarová K, Herynek V, Trchová M, Likavčanová K, Lesný P, Pollert E, Hájek M, Syková E. Bioconjugate Chemistry 2009 Feb;20(2):283–94. IF: 4.384

Publikace věnovaná problematice nanočástic, jejichž vývoji se věnují pracovníci Ústavu makromolekulární chemie AV ČR spolupracující v rámci Centra buněčné terapie a tkáňových náhrad s biology a lékaři Ústavu experimentální medicíny AV ČR a 2. LF University Karlovy, vyšla letos v únoru v časopise Bioconjugate Chemistry. Článek je v pořadí již třetí prací uveřejněnou v tomto časopise, která se věnuje úpravám povrchů maghemitových nanočástic. Povrchové modifikace jsou zaměřeny především na zvýšení schopnosti těchto částic pronikat do buněk v průběhu jejich kultivace, což následně umožní jejich post-implantační zobrazení pomocí magnetické rezonance.
V článku je popsána nová metoda pokrytí maghemitových nanočástic syntetickým polymerem na bázi poly(N,N-dimethylakrylamidu) (PDMAAm). Připravené částice byly následně charakterizovány řadou metod, jako jsou rastrovací a transmisní elektronová mikroskopie, ATR-infračervená spektroskopie, dynamický rozptyl světla, rozměrová vylučovací chromatografie a další. Částice byly dále in vitro testovány na kulturách potkaních a lidských mezenchymových kmenových buněk kostní dřeně. Částice velmi dobře pronikaly do těchto buněk, zároveň však jejich přítomnost v cytoplazmě neovlivňovala viabilitu buněk. Účinnost značení a viabilita takto značených buněk byla vyšší než u buněk označených komerčně dostupným preparátem. Stanoveny byly rovněž kontrastní vlastnosti takto značených buněk. Označené buňky byly posléze implantovány do mozku potkana a zobrazeny magnetickou rezonancí. Experiment prokázal, že použitím maghemitových částic povlečených PDMAAm lze dobře odlišit implantované buňky od okolní tkáně.
 
Očekáváte využití takto značených buněk (nyní nebo v budoucnosti) v praxi? Jaké?
Výhodou použití povrchově upravených nanočástic jako kontrastních látek je prakticky nulová difuzivita kontrastního signálu a jejich velmi dobrý průnik do buněk. Nanočástice z místa aplikace migrují do okolních tkání ve srovnání např. s Gd3+ komplexy velmi pomalu, což umožňuje dlouhodobé odlišení a sledování implantované tkáně nebo buněčné kultury. Očekáváme, že pomocí těchto částic bude možno dlouhodobě sledovat osud implantovaných buněk v organismu bez nutnosti zásahu do jeho vnitřního prostředí. Tím se značně rozšíří poznatky a aplikační možnosti regenerativní medicíny a buněčné terapie.
 
-az-

Vytvořeno: 9. 6. 2009 / Upraveno: 11. 1. 2019 / prof. MUDr. Radek Špíšek, Ph.D.