Citotoxicitatea si biodegradarea platformei de nanoparticule de oxid de ceriu-oxid de fier ca potential agent teranostic pentru boli cauzate de ROS


Project Director: Dr. Maraloiu Valentin Adrian

Acumularea speciilor reactive de oxigen (ROS) duce la aparitia a numeroase boli cum ar fi cancerul, bolile cardiovasculare, inflamatorii sau neurodegenerative.
O strategie eficienta impotriva acestor boli se bazeaza pe un diagnostic eficient a stadiilor incipiente de dezvoltarii utilizand tehnici imagistice, dar si pe sisteme eficiente de terapie. Sistemele continand nanoparticule care combina capacitatile de diagnostic si de terapie, numite agenti teranostici, reprezinta o noua strategie pentru reducerea poverii economice asupra sistemelor de sanatate produse de efectele acestor boli.
Acest proiect multidisciplinar va determina citotoxicitatea si biodegradarea platformei de nanoparticule oxid de ceriu-oxid de fier. Acest lucru se va face folosind un mediu acid asemanator celui biologic, in vitro folosind diverse sisteme de culturi celulare 2D si 3D si in vivo cu un model animal. Urmarirea agentilor teranostici in medii biologice va fi studiata pana la doua saptamani pentru modelul in vitro si pana la trei luni pentru modelul animal folosind tehnici de Microscopie Electronica prin Transmisie (MET): MET conventionala si tomografia de electroni pentru biolocalizarea si biodistributia nanoparticulelor si potentiala necroza indusa celulelor; MET de inalta rezolutie, difractia de electroni pe arie selectionata pentru biodegradare si biotransformare; spectroscopia de pierderi de energie a electronilor combinata cu MET in baleiaj pentru evolutia starilor de oxidare ale O, Fe si Ce.

Obiectivul acestui proiect multidisciplinar este de a evalua eficacitatea agentului teranostic studiat biodistribuit in mediul biologic folosind tehnicile de Microscopie Electronica prin Transmisie.

Agentul teranostic studiat continand nanoparticule de oxid de fier (maghemita - γ-Fe2O3) si oxid de ceriu se va aglomera, dupa injectarea lor in soareci, in celule de tip macrofage in interiorul fagolizozomilor. Evolutia acestor nanoparticule va fi urmarita pe o perioada lunga de timp, de pana la 120 de zile de la injectare. In timp, datorita mediului acid din fagolizozomi, nanoparticulele se vor degrada, majoritatea isi vor schimba structura cristalina. Aceasta biotransformare va fi evidentiata prin diagramele de difractie electronica si prin spectrele EELS.
Aceste rezultatele vor fi comparate cu cele obtinute intr-un mediu acid simulandu-l pe cel biologic, precum si in culturi de celule canceroase 2D si 3D.

Dr. Valentin-Adrian Maraloiu - Director de proiect

Dr. Raluca Florentina Negrea - Postdoctorand

Drd. Catalina Gabriela Milacea - Doctorand

Drd. Cristian Radu - Doctorand

Persoana de contact:

Valentin-Adrian Maraloiu
Researcher II

National Institute of Materials Physics
Laboratory of Atomic Structures and Defects in Advanced Materials
405A Atomistilor str., PO Box MG. 7
Magurele - Bucharest, Romania
077125
Telephone: +40212418241
Fax: +40213690177

 


PROJECTS/ PROIECTE NATIONALE


Back to top

Copyright © 2022 National Institute of Materials Physics. All Rights Reserved