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(Noticias de Nanowerk) Imagina un vehículo diminuto, un nanocoche (un millón de veces más pequeño que un milímetro) equipado con una estructura magnética que permite controlarlo y dirigirlo mediante campos magnéticos. Imagine poder insertar este automóvil en el cuerpo humano y enviarlo al lugar exacto donde se debe liberar un medicamento o se deben eliminar las células cancerosas. Numerosos científicos de todo el mundo están trabajando en esta audaz idea, incluido el Grupo Multidisciplinar de Magnetismo y Materiales Magnéticos (GMMMT) de la UPV/EHU Universidad del País Vasco.
Este equipo participa en una investigación publicada en la revista ACS nano («Anisotropía magnética de nanoimanes individuales incrustados en sistemas biológicos determinados por microscopía de transmisión de rayos X axialmente asimétrica») y da un nuevo paso para convertir la idea en realidad.
![Imagen de una bacteria magnetotáctica](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61201_1.jpg)
En concreto, este grupo, liderado por Maria Luisa Fernández-Gubieda, profesora de la Facultad de Ciencias y Tecnología, investiga el uso de bacterias magnéticas, conocidas como bacterias magnetotácticas, en la lucha contra el cáncer. Estos microorganismos tienen la asombrosa capacidad de formar nanopartículas magnéticas de óxido de hierro dentro de sus células. Las partículas, que tienen un tamaño de alrededor de 50 nanómetros (100 veces más pequeñas que las células sanguíneas), están dispuestas dentro de la bacteria en forma de cadena que actúa como una brújula magnética y guía a la bacteria en su conjunto en la dirección especificada mediante un imán. campo.
La idea sería usarlos para tratar el cáncer usando hipertermia magnética o para liberar fármacos: las bacterias serían dirigidas al sitio del tumor y calentadas por campos externos para quemar las células cancerosas y/o liberar fármacos por calor o algún otro estímulo externo.
Ahora, en colaboración con un equipo del Helmholtz Center Berlin encabezado por Sergio Valencia, han podido investigar con más detalle las propiedades magnéticas de estas bacterias. El éxito de todas las aplicaciones posibles depende de las propiedades magnéticas de estas bacterias y en particular de cada uno de los nanoimanes que forman sus cadenas. Sin embargo, la señal magnética de una sola partícula es tan débil que hasta ahora ha sido necesario estudiar la reacción de un promedio de cientos o miles de nanopartículas para obtener resultados significativos.
Solo tener estos valores promedio limitó el diseño de aplicaciones personalizadas de nanoimanes. Y eso ahora ha cambiado. La física Lourdes Marcano, miembro del GMMMT, ha desarrollado un nuevo método. «Ahora podemos obtener información precisa sobre las propiedades magnéticas de varios nanoimanes individuales al mismo tiempo», dice.
Anisotropía magnética
De hecho, el nuevo método permite medir las propiedades magnéticas de nanoestructuras magnéticas individuales incluso cuando se encuentran dentro de entidades biológicas. En concreto, a través de las imágenes magnéticas obtenidas en el microscopio de transmisión de rayos X del sincrotrón BESSY II (Helmholtz-Zentrum Berlin) y con la ayuda de simulaciones teóricas, han obtenido información precisa sobre la anisotropía magnética de cada nanopartícula individual dentro del campo. de vista del microscopio. La anisotropía magnética describe cómo responde una nanopartícula magnética a campos magnéticos externos aplicados en cualquier dirección. Por lo tanto, es un parámetro importante para controlar y dirigir las nanopartículas magnéticas.
Actualmente, la obtención de imágenes magnéticas de nanopartículas magnéticas dentro de una célula biológica con suficiente resolución solo es posible en grandes instalaciones de radiación de sincrotrón, como las del Centro Helmholtz de Berlín. “En el futuro, sin embargo, este método podría convertirse en una técnica de laboratorio estándar con el desarrollo de fuentes de rayos X de plasma compactas”, dijo Sergio Valencia.
“La bacteria es un excelente modelo magnético que nos ayuda a comprender el comportamiento de las nanopartículas magnéticas ya desarrollar modelos que se extiendan a otros sistemas”, explica Mª Luisa Fernández-Gubieda. Su grupo trabaja actualmente en el control móvil de las bacterias mediante campos magnéticos externos para dirigirlas al tumor y también en activarlas mediante campos magnéticos para que cumplan la función deseada.
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