Particelle magnetiche di calcio fosfato come agenti di contrasto

Responsabili: Alessio Adamiano, Michele Iafisco, Monica Sandri, Anna Tampieri
Personale coinvolto: Silvia Panseri, Monica Montesi, Elisabetta Campodoni, Francesca Carella

Spinti dalla necessità di avere particelle magnetiche “funzionali” e totalmente biocompatibili, il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato la sintesi di un calcio fosfato drogato con ioni ferro (II, III), denominato FeHA, avente un comportamento superparamagnetico peculiare, con magnetizzazione di massa a saturazione (Ms) di 8.9 emu/gr a bassi campi (< 10 kOe) e nessuna magnetizzazione residua a temperatura ambiente.

L’utilizzo di questo materiale come agente di contrasto per la risonanza magnetica è stato validato in vivo nell’ambito di una collaborazione con l’Ospedale San Raffaele di Milano.
La capacità delle nanoparticelle di FeHA di essere localizzate in vivo le rende particolarmente promettenti per alcuni dei rami più innovativi della nanomedicina come:

Cell guiding and tracking. Uno dei problemi fondamentali della terapia cellulare o staminale consiste nel guidare le cellule, localizzarle e monitorare i progressi della terapia stessa all’interno del paziente. Le FeHA vengono facilmente internalizzate dalle cellule staminali, permettendone dunque il guiding magnetico e la localizzazione tramite MRI
L’FeHA può essere utilizzata contemporaneamente come nanocarrier per molecole biologicamente attive e come mezzo diagnostico per monitorare il prgredire della terapia tramite MRI.

Strumenti e Processi

  • Valutazione della stabilità colloidale
  • Suscettibilità magnetica
  • Composizione chimica e analisi cristallografica

Principali collaborazioni

  • Università degli Studi di Milano
  • Ospedale “San Raffaele” di Milano, Gruppi di Epatologia Sperimentale e Radiologia Clinica e Sperimentale
  • BioEmission Technology Solutions
  • SPIN-CNR

Progetti

Pubblicazioni e brevetti

  • Adamiano, Alessio, et al. “Magnetic calcium phosphates nanocomposites for the intracellular hyperthermia of cancers of bone and brain.” Nanomedicine 14.10 (2019): 1267-1289.
  • Marrella, Alessandra, et al. “A combined low-frequency electromagnetic and fluidic stimulation for a controlled drug release from superparamagnetic calcium phosphate nanoparticles: potential application for cardiovascular diseases.” Journal of The Royal Society Interface 15.144 (2018): 20180236.
  • Adamiano, Alessio, et al. “On the use of superparamagnetic hydroxyapatite nanoparticles as an agent for magnetic and nuclear in vivo imaging.” Acta biomaterialia 73 (2018): 458-469.
  • Adamiano, Alessio, Michele Iafisco, and Anna Tampieri. “Magnetic core-shell nanoparticles: Remote driving, hyperthermia, and controlled drug release.” Core-Shell Nanostructures for Drug Delivery and Theranostics. Woodhead Publishing, 2018. 259-296.
  • Iannotti, Vincenzo, et al. “Fe-doping-induced magnetism in nano-hydroxyapatites.” Inorganic chemistry 56.8 (2017): 4446-4458.