Onderzoekers van de UPV/EHU-universiteit van Baskenland hebben een biomedisch apparaat ontwikkeld voor celimmuunisolatie (microcapsules) met luminescentie voor in vivo tracking. Het werk is gepubliceerd in de Journal of Biophotonics .

Onderzoekers in de NanoBioCel-groep van de UPV/EHU samen met de Universiteit van Michigan (VS), hebben biomedische microcapsules ontwikkeld voor celimmuunisolatie met een intrinsiek vermogen waarmee het kan worden gevolgd zodra het in het organisme is geïmplanteerd. Het innovatieve ontwerp maakt gebruik van een natuurlijke stof genaamd genipin, die intens uitstraalt, stabiele fluorescentie in het ver-rode bereik.

De niet-invasieve monitoring van biosystemen op basis van geïmplanteerde hydrogels vereist over het algemeen indirecte etikettering van het voertuig of de lading, waardoor de complexiteit en het potentiële risico dat de functionaliteit kan worden gewijzigd, toeneemt. Voor de eerste keer, deze groep onderzoekers heeft aangetoond dat op hydrogel gebaseerde biosystemen kunnen worden geproduceerd met behulp van biomaterialen met intrinsieke eigenschappen om ze niet-invasief te monitoren, in dit geval door genipin te gebruiken.

"Het is belangrijk erop te wijzen dat tot nu toe, niemand heeft gebruik gemaakt van de natuurlijke fluorescentie die wordt uitgezonden door genipin als een niet-invasief monitoringsysteem in celtherapieën die zijn geïmplanteerd in levende wezens, ", zeggen de onderzoekers. "Als eerste mijlpaal, we hebben een innovatief apparaat voor immuunisolatie ontwikkeld waarin genipin is ingebouwd in het ontwerp, wat betekent dat het kan worden gevolgd zodra het in het organisme is geïmplanteerd. Door een snelle, efficiënt, niet-cytotoxische procedure, we hebben de fluorescentie van de microcapsules gemaximaliseerd, het bereiken van een uitstekende signaal-ruisverhouding. We hebben ook het gebruik van genipine als kwantitatieve beeldvormingsprobe gevalideerd door aan te tonen dat intense, stabiele fluorescentie met goede lineariteit van signaal-tot-dosis van geïmplanteerde microcapsules wordt verkregen gedurende meerdere weken. Door deze strategie, we zijn erin geslaagd om de daadwerkelijk geïnjecteerde dosis te evalueren en de positie ervan in de tijd te volgen, wat de bioveiligheid en werkzaamheid van de therapie aanzienlijk verbetert."

Het idee zou ook een potentieel succesvolle toepassing kunnen hebben in de industrie van nano-, micro- en macrotechnologieën op basis van hydrogels. Deze zijn voorbestemd om essentiële componenten te zijn, zowel voor biomedisch onderzoek als voor vooruitgang in de klinische geneeskunde door middel van toepassingen, zoals weefselengineering, regeneratieve geneeskunde. "Aangezien deze fluorescentiebeeldvormingssystemen geleidelijk in de klinische praktijk worden geïmplementeerd, wij zijn van mening dat ons voorstel met succes kan worden toegepast bij het bevorderen van een hele reeks biotechnologieën op basis van hydrogels, inclusief de systemen voor het afleveren van medicijnen en cellen, vaccins of biosensoren, ’ concludeerden ze.