Los hidrogeles magnéticos incrustados con nanopartículas recubiertas de curcumina ayudan a desarrollar vasos sanguíneos y tejidos artificiales

Los hidrogeles magnéticos incrustados con nanopartículas recubiertas de curcumina ayudan a desarrollar vasos sanguíneos y tejidos artificiales


06.04.2020

(Noticias de Nanowerk) Un hallazgo de bioingenieros de UC Riverside podría acelerar el desarrollo de vasos sanguíneos y otros tejidos cultivados en laboratorio para reemplazar y regenerar tejido dañado en pacientes humanos.

Los resultados serán publicados en Interfaces y materiales aplicados de ACS («Hidrogeles de ácido hialurónico angiogénico con nanopartículas magnéticas recubiertas de curcumina para la reparación de tejidos»).

La curcumina, un compuesto que se encuentra en la cúrcuma, tiene propiedades antiinflamatorias y antioxidantes y se sabe que suprime la angiogénesis en tumores malignos. Los bioingenieros de UC Riverside ahora han descubierto que este compuesto versátil, cuando se introduce en cultivos de células madre a través de hidrogeles magnéticos, paradójicamente también promueve la secreción del factor de crecimiento endotelial vascular, o VEGF, que apoya el crecimiento del tejido vascular. El hidrogel de ácido hialurónico (arriba a la izquierda) incrustado en nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de curcumina (arriba a la derecha) es tanto magnético como angiogénico (abajo) El hidrogel de ácido hialurónico (arriba a la izquierda) incrustado en nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de curcumina (arriba a la derecha) es tanto magnético como angiogénico (abajo). (Imagen: Daya et al. 2022)

El uso potencial de la curcumina para la regeneración vascular se sospecha desde hace algún tiempo, pero no está bien estudiado. Huinan Liu, profesor de bioingeniería en la Facultad de Ingeniería Marlan y Rosemary Bourns de la UCR, dirigió un proyecto para estudiar las propiedades regenerativas de la curcumina al recubrir nanopartículas de óxido de hierro magnético con el compuesto y mezclarlas en un hidrogel biocompatible.

Cuando se cultivó con células madre de médula ósea, el hidrogel magnético liberó gradualmente la curcumina sin dañar las células. En comparación con los hidrogeles incrustados con nanopartículas desnudas, el grupo de hidrogeles cargados con nanopartículas recubiertas de curcumina mostró una mayor cantidad de secreción de VEGF.

«Nuestro estudio muestra que la curcumina liberada de los hidrogeles magnéticos estimula a las células a secretar VEGF, que es uno de los factores de crecimiento clave para promover la formación de nuevos vasos sanguíneos», dijo el coautor Changlu Xu, estudiante de posgrado en el grupo de Liu, que se especializa en hidrogel investigación.

Los investigadores también utilizaron el magnetismo de las nanopartículas para ver si podían dirigir las nanopartículas a los lugares deseados del cuerpo. Colocaron algunas de las nanopartículas recubiertas de curcumina en un tubo detrás de trozos de tejido fresco de cerdo y usaron un imán para dirigir con éxito el movimiento de las nanopartículas.

El éxito sugiere que el método eventualmente podría usarse para administrar curcumina para ayudar a curar o regenerar el tejido lesionado.



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