Le cellule viventi all'interno del corpo potrebbero essere poste sotto sorveglianza - la loro posizione e migrazione sono monitorate in modo non invasivo in tempo reale per molti giorni - utilizzando un nuovo metodo sviluppato dai ricercatori della KAUST.

La tecnica utilizza nanofili di ferro magnetici core-shell come agenti di contrasto non tossici, che può essere impiantato in cellule vive, illuminando la posizione di quelle cellule all'interno di un organismo vivente quando scansionato dalla risonanza magnetica (MRI). La tecnica potrebbe avere applicazioni che vanno dallo studio e dal trattamento del cancro al monitoraggio di trattamenti medici con cellule vive, come le terapie con cellule staminali.

Jürgen Kosel e il suo team hanno recentemente dimostrato che i nanofili di ferro core-shell potrebbero uccidere selettivamente le cellule tumorali con un attacco combinato, fornendo un farmaco antitumorale nelle cellule bersaglio perforando anche la membrana cellulare e scatenando esplosioni di calore. Ora, in collaborazione con i ricercatori del CIC biomaGUNE di San Sebastian, Spagna, il team ha dimostrato che lo stesso tipo di nucleo di ferro, nanofili di guscio di ossido di ferro, può essere utilizzato per l'imaging medico non invasivo. I nanofili potrebbero essere potenzialmente utilizzati come agenti "teranostici", in grado di identificare, traccia e quindi elimina le cellule bersaglio.

"L'etichettatura e il monitoraggio delle cellule sono diventati uno strumento prezioso per applicazioni scientifiche e cliniche, "dice Aldo Martínez-Banderas, un dottorato di ricerca studente nella squadra di Kosel. "Uno degli aspetti chiave degli studi sul tracciamento cellulare è la sensibilità nel rilevare un piccolo numero di cellule dopo l'impianto, quindi la forte magnetizzazione e la biocompatibilità dei nostri nanofili sono caratteristiche vantaggiose per il monitoraggio della risonanza magnetica".

I nanofili si sono comportati bene come agenti di contrasto per risonanza magnetica, anche a concentrazioni molto basse, e la risposta magnetica potrebbe essere sintonizzata alterando lo spessore del guscio del nanofilo, la squadra ha mostrato. La biocompatibilità del nanofilo ha consentito il monitoraggio a lungo termine delle cellule vive. "I nanofili hanno interagito con le cellule senza comprometterne la sopravvivenza, funzionalità o capacità di proliferare, " Spiega Martínez-Banderas. Le cellule marcate potrebbero essere tracciate sia in colture cellulari che una volta iniettate in un animale vivente. "La forte magnetizzazione dei nanofili ha consentito il rilevamento di circa 10 cellule marcate all'interno del cervello di un topo per un periodo di almeno 40 giorni, che ci ha permesso di risalire alla loro esatta posizione e destino nell'animale, " dice Martínez-Banderas.

"Questi nanofili core-shell hanno varie caratteristiche aggiuntive, inclusa la capacità di controllarli magneticamente per guidarli in una posizione particolare, trasportare droga, o essere riscaldato con un laser, " Afferma Kosel. "La combinazione di tutto ciò con la capacità di tracciamento crea una piattaforma teranostica che può aprire la porta a nuovi approcci molto promettenti nella nanomedicina".