El grafeno es un nanomaterial que durante los últimos años han cobrado mucho interés en medicina entre otras muchas aplicaciones. Las propiedades fisicoquímicas intrínsecas de este nanomaterial de carbono y sus estructuras derivadas -como los nanotubos de carbono-, los convierten en herramientas únicas en nanobiotecnología. Su composición elemental, resiliencia, propiedades térmicas y reactividad superficial hacen que tengan un indiscutible interés en nanomedicina. En particular, desde el punto de vista biológico destacan su extraordinaria capacidad para capturar biomoléculas en su superficie y su capacidad de calentarse al aplicar luz infrarroja. Estas propiedades permiten cargarlos con grandes cantidades de compuestos terapéuticos en su superficie (fármacos, ácidos nucleicos, etc), lo cual permite utilizarlos como un dispositivo nanométrico tipo caballo de Troya para la liberación de éstos en el interior de los tejidos. Su capacidad de absorber luz infrarroja permite su calentamiento con láseres cuya luz atraviesa los tejidos para desencadenar focalmente fenómenos de hipertermia en el interior de las células y, por ejemplo, activar la liberación de fármacos a demanda, o destruir estas células de dentro a fuera.
Recientemente, el Grupo de Nanomedicina de IDIVAL-Universidad de Cantabria, en colaboración con los equipo del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA) y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, ha desarrollado, descrito y caracterizado un nuevo tipo de nanopartícula magnética recubierta de varias capas de grafeno que es muy estable en medios biológicos y además, por su recubrimiento de grafeno, es capaz de capturar y librear de forma progresiva moléculas de interés farmacológico. En concreto, este estudio muestra cómo se puede absorber en la superficie de estas partículas una molécula de origen natural, el ácido ferúlico, para el tratamiento de la diabetes en un modelo animal.
Los resultados de este trabajo multidisciplinar en el que han participado Débora Muñoz-Guerra, Jesús González y Mónica L. Fanarraga como C.A. se han publicado en la revista Chemical Engineering Journal, de la editorial Elsevier con FI (14,6).
Imagen 1. Micrografías electrónicas de transmisión de alta resolución de las nanopartículas empleadas en el estudio. (A) Fe@C y (B) Fe3O4@C. La flecha en (A) muestra las 5–6 capas de grafeno que rodean al núcleo de hierro. La flecha en (B) apunta al carbono amorfo que encapsula el núcleo de Fe3O4.
Imagen. Micrografía electrónica de transmisión del citoplasma de una célula mostrando las nanopartículas empleadas en el estudio.
Ref. Graphene-encapsulated magnetic nanoparticles for safe and steady delivery of ferulic acid in diabetic mice. Baihua Zhong, Adán Mateu-Roldán, Mónica L. Fanarraga, Wei Han, Débora Muñoz-Guerra, Jesús González, Lu Tao Weng, Ricardo Ibarra, Clara Marquina, King Lun Yeung. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.134466
