Descripción del proyecto
LA ADMINISTRACION INTRACELULAR DE ESPECIES BIOLOGICAMENTE RELEVANTES (BIOMOLECULAS, FARMACOS, NANOMATERIALES, FLUOROFOROS, ETC.) ES CRUCIAL EN VARIOS AMBITOS DE INVESTIGACION (BIOLOGIA, DESCUBRIMIENTO DE FARMACOS, ETC.). PARA EJERCER SU ACTIVIDAD, ESTAS ESPECIES DEBEN ATRAVESAR LA MEMBRANA CELULAR Y ALCANZAR SUS DIANAS INTRACELULARES (P.EJ., CITOPLASMA, NUCLEO, MITOCONDRIAS). SIN EMBARGO, CUANDO LAS (BIO)MACROMOLECULAS Y LOS MATERIALES SE TRANSPORTAN AL INTERIOR DE LA CELULA MEDIANTE ENDOCITOSIS, A MENUDO QUEDAN ATRAPADOS EN ENDOSOMAS Y SE RECICLAN NUEVAMENTE A LA MEMBRANA CELULAR O SE DEGRADAN EN VESICULAS LLAMADAS LISOSOMAS. SOLO UNA PEQUEÑA PARTE DE ESTOS MATERIALES CONSIGUE ELUDIR EL ATRAPAMIENTO EN ENDOSOMAS Y ALCANZAR LA LOCALIZACION INTRACELULAR PREVISTA. TODAS LAS ESTRATEGIAS ACTUALES PARA EVITAR EL ATRAPAMIENTO EN ENDOSOMAS TIENEN VARIOS INCONVENIENTES. EN PARTICULAR, LAS ESTRATEGIAS BASADAS EN LA DISRUPCION DE LA MEMBRANA CELULAR POR MEDIOS MECANICOS, ELECTRICOS, TERMICOS, OPTICOS O QUIMICOS PUEDEN PRODUCIR UN DAÑO CELULAR EXCESIVO Y TENER UNA BAJA EFICACIA. POR EJEMPLO, EL CALENTAMIENTO MACROSCOPICO DE LAS MEMBRANAS CELULARES POR ENCIMA DE LAS TEMPERATURAS FISIOLOGICAS PRODUCE DISRUPCIONES ESPONTANEAS EN LA MEMBRANA PLASMATICA QUE PUEDEN UTILIZARSE PARA EL SUMINISTRO DE MOLECULAS PEQUEÑAS, PERO PUEDE INDUCIR DAÑOS CELULARES Y CARECE DE CONTROL ESPACIOTEMPORAL DEL CALENTAMIENTO. LA NANOTECNOLOGIA OFRECE LA POSIBILIDAD DE UNA DISRUPCION TERMICA LOCALIZADA CON UN CONTROL ESPACIOTEMPORAL PRECISO DEL CALOR GENERADO. LAS NANOPARTICULAS MAGNETICAS (MNPS) SON CAPACES DE ABSORBER ENERGIA DE UN CAMPO MAGNETICO ALTERNO EXTERNO (AMF) Y CONVERTIRLA EN CALOR, COMPORTANDOSE COMO "NANOCALENTADORES". CALYPSO UTILIZARA EL CALENTAMIENTO MAGNETICO LOCALIZADO PARA INDUCIR CAMBIOS TRANSITORIOS EN LA FLUIDEZ Y PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA PLASMATICA Y PROMOVER LA ENTREGA INTRACELULAR DIRECTA DE MATERIALES, SUPERANDO LAS VIAS TRADICIONALES DE ENDOCITOSIS Y EVITANDO EL ATRAPAMIENTO ENDOSOMAL. PARA ELLO, CALYPSO PROPONE EL USO DE MNPS INMOVILIZADAS EN LA MEMBRANA PLASMATICA DE CELULAS VIVAS DE FORMA COVALENTE MEDIANTE QUIMICA BIOORTOGONAL. ESTA ESTRATEGIA GARANTIZARA UN CALENTAMIENTO LOCALIZADO EXCLUSIVAMENTE EN LA MEMBRANA PLASMATICA. EL ENFOQUE SE VALIDARA IN VITRO EN DIFERENTES LINEAS CELULARES UTILIZANDO NANOMATERIALES Y SONDAS FLUORESCENTES. SE TRATA DE UN METODO COMPLETAMENTE NUEVO DE ADMINISTRACION INTRACELULAR QUE NO SE HA EXPLORADO HASTA LA FECHA. SI TIENE EXITO, PODRIA CONDUCIR AL DESARROLLO DE UN PROCEDIMIENTO MAS EFICAZ PARA LA "APERTURA Y CIERRE" DE LAS MEMBRANAS CELULARES CON UNA PERTURBACION MINIMA DE LA INTEGRIDAD CELULAR. ESTA MODIFICACION A DEMANDA DE LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR PERMITIRA EL TRANSPORTE INTRACELULAR MEDIADO POR HIPERTERMIA MAGNETICA LOCALIZADA DE (BIO)MOLECULAS, FARMACOS Y NANOMATERIALES BIOLOGICAMENTE RELEVANTES. NANOPARTICULAS MAGNETICAS\ADMINISTRACION INTRACELULAR\CALENTAMIENTO LOCALIZADO\MEMBRANA CELULAR\QUIMICA BIOORTOGONAL