NanoMedMol

En el grupo de nanomedicina e imagen molecular (NanoMedMol) nos gusta combinar la  nanotecnología, la química y la ingeniería biomédica para el diagnóstico y terapia de distintas patologías.

La experiencia del grupo se centra especialmente en la bioconjugación de diferentes nanomateriales —óxido de hierro, carbon dots, nanopartículas de oro, liposomas—aplicando la química orgánica a la superficie de las nanopartículas.

Para diagnóstico el grupo desarrolla sondas para la tomografía por emisión de positrones (PET), resonancia magnética nuclear (MRI), fluorescencia e imagen de partículas magnéticas (MPI). En este aspecto en los últimos años el grupo ha trabajado intensamente en un nuevo tipo de sonda que consiste en nanopartículas de óxido de hierro extremadamente pequeñas y dopadas en el núcleo con isótopos de 68Ga. De esta forma la sonda proporciona señal en PET y contraste positivo en MRI. Uno de los aspectos más activos del grupo es el uso de la química bioortogonal para la imagen in vivo, especialmente usando la ligación de tetrazinas.

La otra gran línea de investigación del grupo se centra en el desarrollo de nuevas terapias antibacterianas basadas en nanopartículas. Empleando nanopartículas de diferente composición y funcionalización nos centramos en nuevas terapias contra bacterias multirresistentes y anti-virulencia. El grupo pertenece al CIBER de Enfermedades respiratorias por lo que nos interesan especialmente bacterias como P. Aeruginosa, A. Baumannii y H. Influenzae, responsables de algunas de las infecciones respiratorias más problemáticas.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

Diseño de nanopartículas multifuncionales para el diagnóstico precoz de la placa de aterosclerosis

Nuevos métodos de bioconjugación de nanopartículas

Química bioortogonal para imagen in vivo con nanomateriales.

Nuevas terapias antibacterianas basadas en nanopartículas

PUBLICACIONES SELECCIONADAS

(1)      Fernández-Barahona, I.; Gutiérrez, L.; Veintemillas-Verdaguer, S.; Pellico, J.; Morales, M. del P.; Catala, M.; del Pozo, M. A.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Cu-Doped Extremely Small Iron Oxide Nanoparticles with Large Longitudinal Relaxivity: One-Pot Synthesis and in Vivo Targeted Molecular Imaging. ACS Omega 2019, 4 (2), 2719–2727.

(2)      Pellico, J.; Fernández-Barahona, I.; Benito, M.; Gaitán-Simón, Á.; Gutiérrez, L.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Unambiguous Detection of Atherosclerosis Using Bioorthogonal Nanomaterials. Nanomedicine Nanotechnology, Biol. Med. 2019, 17, 26–35.

(3)      Fernández-Barahona, I.; Muñoz-Hernando, M.; Pellico, J.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Molecular Imaging with 68Ga Radio-Nanomaterials: Shedding Light on Nanoparticles. Appl. Sci. 2018, 8 (7), 1098.

(4)      Groult, H.; García-Álvarez, I.; Romero-Ramírez, L.; Nieto-Sampedro, M.; Herranz, F.; Fernández-Mayoralas, A.; Ruiz-Cabello, J. Micellar Iron Oxide Nanoparticles Coated with Anti-Tumor Glycosides. Nanomaterials 2018, 8 (8), 567.

(5)      Lechuga-Vieco, A. V.; Groult, H.; Pellico, J.; Mateo, J.; Enríquez, J. A.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Protein Corona and Phospholipase Activity Drive Selective Accumulation of Nanomicelles in Atherosclerotic Plaques. Nanomedicine Nanotechnology, Biol. Med. 2018, 14 (3), 643–650.

(6)      Pellico, J.; Lechuga-Vieco, A. V; Almarza, E.; Hidalgo, A.; Mesa-Nuñez, C.; Fernández-Barahona, I.; Quintana, J. A.; Bueren, J.; Enríquez, J. A.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. In Vivo Imaging of Lung Inflammation with Neutrophil-Specific 68Ga Nano-Radiotracer. Sci. Rep. 2017, 7 (1), 13242.

(7)      Velasco, C.; Mateo, J.; Santos, A.; Mota-Cobian, A.; Herranz, F.; Pellico, J.; Mota, R. A.; España, S.; Ruiz-Cabello, J. Assessment of Regional Pulmonary Blood Flow Using 68Ga-DOTA PET. EJNMMI Res. 2017, 7 (1), 7.

(8)      Pellico, J.; Llop, J.; Fernández-Barahona, I.; Bhavesh, R.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Iron Oxide Nanoradiomaterials: Combining Nanoscale Properties with Radioisotopes for Enhanced Molecular Imaging. Contrast Media Mol. Imaging 2017, 2017.

(9)      Groult, H.; Poupard, N.; Herranz, F.; Conforto, E.; Bridiau, N.; Sannier, F.; Bordenave, S.; Piot, J.-M.; Ruiz-Cabello, J.; Fruitier-Arnaudin, I.; Maugard, T. Family of Bioactive Heparin-Coated Iron Oxide Nanoparticles with Positive Contrast in Magnetic Resonance Imaging for Specific Biomedical Applications. Biomacromolecules 2017, 18 (10).

(10)    Pellico, J.; Ruiz-Cabello, J.; Fernández-Barahona, I.; Gutiérrez, L.; Lechuga-Vieco, A. V.; Enríquez, J. A.; Morales, M. P.; Herranz, F. One-Step Fast Synthesis of Nanoparticles for MRI: Coating Chemistry as the Key Variable Determining Positive or Negative Contrast. Langmuir 2017, 33 (39).

(11)    Herranz, F.; Morales, M. P.; Rodríguez, I.; Ruiz-Cabello, J. Iron Oxide Nanoparticle-Based MRI Contrast Agents: Characterization and in Vivo Use; 2017.

(12)    Pellico, J.; Ruiz-Cabello, J.; Saiz-Alía, M.; del Rosario, G.; Caja, S.; Montoya, M.; Fernández de Manuel, L.; Morales, M. P.; Gutiérrez, L.; Galiana, B.; Enríquez, J. A.; Herranz, F. Fast Synthesis and Bioconjugation of 68Ga Core-Doped Extremely Small Iron Oxide Nanoparticles for PET/MR Imaging. Contrast Media Mol. Imaging 2016, 11 (3), 203–210.

(13)    Zahraei, M.; Marciello, M.; Lazaro-Carrillo, A.; Villanueva, A.; Herranz, F.; Talelli, M.; Costo, R.; Monshi, A.; Shahbazi-Gahrouei, D.; Amirnasr, M.; Behdadfar, B.; Morales, M. P. Versatile Theranostics Agents Designed by Coating Ferrite Nanoparticles with Biocompatible Polymers. Nanotechnology 2016, 27 (25).

(14)    Marciello, M.; Pellico, J.; Fernandez-Barahona, I.; Herranz, F.; Ruiz-Cabello, J.; Filice, M. Recent Advances in the Preparation and Application of Multifunctional Iron Oxide and Liposome-Based Nanosystems for Multimodal Diagnosis and Therapy. Interface Focus 2016, 6 (6).

(15)    Pellico, J.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Microwave-Driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis. J. Vis. Exp. 2016, 2016 (109).

(16)    Bhavesh, R.; Lechuga-Vieco, A.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. T1-MRI Fluorescent Iron Oxide Nanoparticles by Microwave Assisted Synthesis. Nanomaterials 2015, 5 (4), 1880–1890.

(17)    Pellico, J.; Lechuga-Vieco, A. V; Benito, M.; García-Segura, J. M.; Fuster, V.; Ruiz-Cabello, J.; Herranz, F. Microwave-Driven Synthesis of Bisphosphonate Nanoparticles Allows in Vivo Visualisation of Atherosclerotic Plaque. RSC Adv. 2015, 5 (3), 1661–1665.

(18)    Groult, H.; Ruiz-Cabello, J.; Pellico, J.; Lechuga-Vieco, A. V; Bhavesh, R.; Zamai, M.; Almarza, E.; Martín-Padura, I.; Cantelar, E.; Martínez-Alcázar, M. P.; Herranz, F. Parallel Multifunctionalization of Nanoparticles: A One-Step Modular Approach for in Vivo Imaging. Bioconjug. Chem. 2015, 26 (1), 153–160.

(19)     Salinas, B.; Ruiz-Cabello, J.; Lechuga-Vieco, A. V.; Benito, M.; Herranz, F. Surface-Functionalized Nanoparticles by Olefin Metathesis: A Chemoselective Approach for in Vivo Characterization of Atherosclerosis Plaque. Chem. – A Eur. 2015, 21 (29).

PERSONAL
Fernando Herranz (Investigador Distinguido)

Irene Fernández Barahona (Predoctoral, UCM)

María Muñoz Hernando (Predoctoral, CNIC)

Lydia Martínez Parra (estudiante de Master, UAH)

Pablo Sarricolea (estudiante TFG, UC3M)

Página web del Grupo Nanomedicina e imagen molecular
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