Multifunctional Nanoparticles and Nanostructures suitable ... · Magnetic biodistribution study • Sensitivity of about 10-4 (in mass fraction), and even down to 10-5 • Intravenous

Multifunctional Nanoparticles and Nanostructuressuitable for Bio-applications

Xavier Batlle

Departament de Física de la Matèria Condensada andInstitut de Nanociència i Nanotecnologia, IN2UBUniversitat de Barcelona

[email protected]

Ana Conde-RubioPostdoc

M. García del MuroAgregada

Òscar IglesiasAgregat

Xavier BatlleCatedràtic

(group leader)

Amílcar LabartaCatedràtic

(group leader)

Mariona EscodaPhD student

Javier RodríguezPhD Student

Carlos MoyaPostdoc

+ master & bachelor students

Arantxa FraileAgregada

Fe3O4@SiO2

Fe columnsCoFe2O4

Fe3O4

I. Nanoparticles by chemical routes

Fe atomic columns

3 nm

Fe3O4@albumin

5 nm 12 nm

20 nm 26 nm

Size ControlUniformity

Sub-nanometeranalysis of single

nanoparticles

Nanomedicine 5 (2010)

Magnetic biodistribution study

• Sensitivity of about 10-4 (in mass fraction), and even down to 10-5

• Intravenous injection (% of uptake): 35% liver, 1.5% spleen and 0.5% kidney

Són útils?Vehiculació dirigida de fàrmacs cap a cèl·lules tumorals

Agents de contrast per diagnòstic basat en imatges de ressonància magnètica

Tractaments anticancerígens per escalfament local

Internalització amb citotoxicitat reduïda

Detecció de quantitats molt petites de

proteïnes, antibiòtics, cèl·lules tumorals,

hormones...

II. Gold nano-elements for bio-detection

Límits actuals (Crystal violet i Mercaptopyridine)

1. Gota: 10-9 molar2. Una monocapa

III. Goals

Iron oxide – Au nanoparticles: combined contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) and local heating by external magnetic field and/or light (magnetic hyperthermia and/or thermal ablation)

Iron oxide – Bi2S3 nanoparticles: contrast agents for both MRI and X-ray computerized tomography (CT)

Chiral Au nanoelements: detection of enantiomers of relevant chiral biomolecules: nucleic acids, proteins, drugs…