Agregados de nanopartículas alargadas en células cancerosas para destrucción mecánica con campo magnético giratorio de baja frecuencia
Yajing Shen, Congyu Wu, Taro QP Uyeda, Gustavo R Plaza, Bin Liu, Yu Han, Maciej S Lesniak, Yu Cheng
Resumen
Las nanopartículas magnéticas (MNP) funcionalizadas con fracciones de orientación pueden reconocer componentes celulares específicos e inducir una actuación mecánica bajo un campo magnético. Su tamaño es adecuado para llegar a los tumores y atacar las células cancerosas. Sin embargo, debido al tamaño nanométrico, la fuerza generada por los MNP es menor que la fuerza requerida para alterar en gran medida los componentes clave de las células. Aquí, mostramos el proceso de ensamblaje magnético de las nanopartículas dentro de las células, para formar agregados alargados con el tamaño requerido para producir fuerzas mecánicas elevadas. Sintetizamos nanopartículas de óxido de hierro dopadas con zinc, para obtener una alta magnetización, y las funcionalizamos con el péptido del factor de crecimiento epidérmico (EGF) para atacar las células cancerosas. Bajo un campo magnético giratorio de baja frecuencia a 15 Hz y 40 mT, los EGF-MNP internalizados formaron agregados alargados y generaron cientos de pN para dañar drásticamente el plasma y las membranas lisosomales. La interrupción física, incluida la fuga de hidrolasas lisosomales al citosol, condujo a muerte celular programada y necrosis. Nuestro trabajo proporciona una estrategia novedosa para diseñar nanomedicinas magnéticas para la destrucción mecánica de células cancerosas.
Palabras llave: Células de cáncer cerebral; Nanopartículas magnéticas funcionalizadas; Daño al lisosoma; Actuación magnetomecánica; Daño a la membrana plasmática.
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