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) Arroyo-Urea, EM, Muñoz-Hernando, M, Leo-Barriga, M, Herranz, F, González-Paredes, A. A quality by design approach for the synthesis of palmitoyl-L-carnitine-loaded nanoemulsions as drug delivery systems. Drug Delivery 2023;30 (1):2179128.

(2) Carregal-Romero, S.; Groult, H.; Cañadas, O.; Gonzalez, N.; Lechuga-Vieco, A..; García-Fojeda, B.; Herranz, F.; Pellico, J.; Hidalgo, A.; Casals, C.; Ruiz-Cabello, J. Delayed alveolar clearance of nanoparticles through control of coating composition and interaction with lung surfactant protein A Biomaterials Advances 2022, 112551

(3) Pellico, J.; Fernández-Barahona, I.; Ruiz-Cabello, J.; Gutiérrez, L.; Muñoz-Hernando, M.; Sánchez-Guisado, M.J.; Aiestaran-Zelaia, I.; Martínez-Parra, L.; Rodríguez, I.; Bentzon, J. and Herranz, F. HAP-Multitag, a PET and Positive MRI Contrast Nanotracer for the Longitudinal Characterization of Vascular Calcifications in Atherosclerosis. ACS Applied Materials & Interfaces 2021, 13, 45279−45290.

(4) Adrover, J.M.†; Pellico, J.†; Fernández-Barahona, I.; Martín-Salamanca, S.; Ruiz-Cabello, J.; Hidalgo, A. and Herranz, F. Thrombo-tag, an in vivo formed nanotracer for the detection of thrombi in mice by fast pre-targeted molecular imaging. Nanoscale. 2020, 12, 22978-22987.

(5) 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.

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(10) 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.

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(13) 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).

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

(16) 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.

(17) 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).

(18) 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).

(19) 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).

(20) 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.

(21) 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.

(22) 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.

(23) 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).

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