{rfName}

Indexat a

Llicència i ús

Altmetrics

Grant support

This work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitive-ness (MINECO) through the project NEUR-ON-A-CHIP (RTI2018-097038-B-C21 and RTI2018-097038-B-C22) and by the grant PDC2022-133918-C21 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union Next Genera-tion EU/PRTR.This work was supported by Networking Biomedical Research Center (CIBER), Spain. CIBER is an initiative funded by the VI National R & D & i Plan 2008-2011, Iniciativa Ingenio 2010, Consolider Program, CIBER Actions,and the Instituto de Salud Carlos III (RD16/0006/0012), with the support of the European Regional Development Fund.This work was funded by the CERCA Programme and by the Commission for Universities and Research of the Department of Innovation, Universities, and Enterprise of the Generali-tat de Catalunya (2023 SGR 015452). SPF acknowledges support from the program for predoctoral contracts for the training of doctors of the State Training Subprogram for the Promotion of Talent and its Employability in R + D + I (PRE2019-088286) by the Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN). ALC thanks MICINN for FPU fellowship FPU17/06161. MK acknowl-edge to Fondap 15130011 and Fondecyt 1211482.

Anàlisi d'autories institucional

Palma-Florez SAutor o coautorLópez-Canosa AAutor o coautorCastaño OAutor o coautorSamitier JAutor o coautorLagunas AAutor (correspondència)Mir MAutor (correspondència)
Compartir
Publicacions
>
Article

BBB-on-a-chip with integrated micro-TEER for permeability evaluation of multi-functionalized gold nanorods against Alzheimer's disease

Publicat a:Journal Of Nanobiotechnology. 21 (1): 115- - 2023-03-29 21(1), DOI: 10.1186/s12951-023-01798-2

Autors: Palma-Florez, S; López-Canosa, A; Moralez-Zavala, F; Castaño, O; Kogan, MJ; Samitier, J; Lagunas, A; Mir, M

Afiliacions

Adv Ctr Chron Dis ACCDiS, Sergio Livingstone 1007, Santiago, Chile - Autor o coautor
Advanced Center for Chronic Diseases (ACCDiS), Sergio Livingstone 1007, Santiago, Chile. - Autor o coautor
Barcelona Inst Sci & Technol BIST, Biomat Regenerat Therapies Grp, Inst Bioengn Catalonia IBEC, 12 Baldiri Reixac 15-21, Barcelona 08028, Spain - Autor o coautor
Barcelona Inst Sci & Technol BIST, Nanobioengn Grp, Inst Bioengn Catalonia IBEC, 12 Baldiri Reixac 15-21, Barcelona 08028, Spain - Autor o coautor
Biomaterials for Regenerative Therapies Group, Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), 12 Baldiri Reixac 15-21, 08028, Barcelona, Spain. - Autor o coautor
Biomaterials for Regenerative Therapies. Institute for Bioengineering of Catalonia - Autor o coautor
Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III, Barcelona, Spain. - Autor o coautor
Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III, Barcelona, Spain. alagunas@ibecbarcelona.eu. - Autor o coautor
Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina, Instituto de Salud Carlos III, Barcelona, Spain. mmir@ibecbarcelona.eu. - Autor o coautor
Department of Electronics and Biomedical Engineering, University of Barcelona, Martí i Franqués 1, 08028, Barcelona, Spain. - Autor o coautor
Department of Electronics and Biomedical Engineering, University of Barcelona, Martí i Franquès 1, 08028, Barcelona, Spain. mmir@ibecbarcelona.eu. - Autor o coautor
Department of Pharmacology and Toxicology, Faculty of Chemistry and Pharmaceutical Sciences, University of Chile, Santos Dumont 964, 8380494, Santiago, Chile. - Autor o coautor
Inst Salud Carlos III, Ctr Invest Biomed Red Bioingn Biomat & Nanomed, Barcelona, Spain - Autor o coautor
Institute for Bioengineering of Catalonia - Autor o coautor
Nanobioengineering Group, Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), 12 Baldiri Reixac 15-21, 08028, Barcelona, Spain. - Autor o coautor
Nanobioengineering group, Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), 12 Baldiri Reixac 15-21, 08028, Barcelona, Spain. alagunas@ibecbarcelona.eu. - Autor o coautor
Nanobioengineering group, Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), 12 Baldiri Reixac 15-21, 08028, Barcelona, Spain. mmir@ibecbarcelona.eu. - Autor o coautor
Nanobioengineering. Institute for Bioengineering of Catalonia - Autor o coautor
Univ Barcelona, Dept Elect & Biomed Engn, Marti & Franques 1, Barcelona 08028, Spain - Autor o coautor
Univ Chile, Fac Chem & Pharmaceut Sci, Dept Pharmacol & Toxicol, Santos Dumont 964, Santiago 8380494, Chile - Autor o coautor
Veure més

Resum

The lack of predictive models that mimic the blood-brain barrier (BBB) hinders the development of effective drugs for neurodegenerative diseases. Animal models behave differently from humans, are expensive and have ethical constraints. Organ-on-a-chip (OoC) platforms offer several advantages to resembling physiological and pathological conditions in a versatile, reproducible, and animal-free manner. In addition, OoC give us the possibility to incorporate sensors to determine cell culture features such as trans-endothelial electrical resistance (TEER). Here, we developed a BBB-on-a-chip (BBB-oC) platform with a TEER measurement system in close distance to the barrier used for the first time for the evaluation of the permeability performance of targeted gold nanorods for theranostics of Alzheimer's disease. GNR-PEG-Ang2/D1 is a therapeutic nanosystem previously developed by us consisting of gold nanorods (GNR) functionalized with polyethylene glycol (PEG), angiopep-2 peptide (Ang2) to overcome the BBB and the D1 peptide as beta amyloid fibrillation inhibitor, finally obtaining GNR-PEG-Ang2/D1 which showed to be useful for disaggregation of the amyloid in in vitro and in vivo models. In this work, we evaluated its cytotoxicity, permeability, and some indications of its impact on the brain endothelium by employing an animal-free device based on neurovascular human cells.In this work, we fabricated a BBB-oC with human astrocytes, pericytes and endothelial cells and a TEER measuring system (TEER-BBB-oC) integrated at a micrometric distance of the endothelial barrier. The characterization displayed a neurovascular network and the expression of tight junctions in the endothelium. We produced GNR-PEG-Ang2/D1 and determined its non-cytotoxic range (0.05-0.4 nM) for plated cells included in the BBB-oC and confirmed its harmless effect at the highest concentration (0.4 nM) in the microfluidic device. The permeability assays revealed that GNR-PEG-Ang2/D1 cross the BBB and this entry is facilitated by Ang2 peptide. Parallel to the permeability analysis of GNR-PEG-Ang2/D1, an interesting behavior of the TJs expression was observed after its administration probably related to the ligands on the nanoparticle surface.BBB-oC with a novel TEER integrated setup which allow a correct read-out and cell imaging monitoring was proven as a functional and throughput platform to evaluate the brain permeability performance of nanotherapeutics in a physiological environment with human cells, putting forward a viable alternative to animal experimentation.© 2023. The Author(s).

Paraules clau
alzheimer disease (ad)cell-culturecytotoxicityendothelial-cellsgold nanoparticlesmicrofluidic platformmodelorgan-on-a-chip (ooc)peptidetight junctiontrans-endothelial electrical resistance (teer)transportAlzheimer disease (ad)Blood-brain barrier (bbb)Blood-brain-barrierBlood–brain barrier (bbb)Gold nanoparticlesOrgan-on-a-chip (ooc)Trans-endothelial electrical resistance (teer)

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Journal Of Nanobiotechnology a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2023, es trobava a la posició 8/174, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Biotechnology & Applied Microbiology. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada per sobre del Percentil 90.

Aquesta publicació ha estat distingida com a “Highly Cited Paper” segons les agències WoS (ESI, Clarivate) i ESI (Clarivate), el que significa que se situa dins del 1% superior dels articles més citats en el seu camp temàtic durant l'any de la seva publicació. En termes de l'impacte observat de l'aportació, aquest treball és considerat com un dels més influents a nivell mundial, en ser considerat com a altament citat. (font consultada: ESI 14 Nov 2024)

I així ho demostren els altíssims impactes normalitzats a través d'alguns dels principals indicadors d'aquest tipus, i que encara que dinàmics en el temps i dependents del conjunt de citacions mitjanes mundials en el moment del seu càlcul, ja apunten a estar molt per sobre de la mitjana en diferents agències:

  • Field Citation Ratio (FCR) de la font Dimensions: 19.58 (font consultada: Dimensions Apr 2025)

Concretament, i atenent a les diferents agències d'indexació, aquest treball ha acumulat, fins a la data 2025-04-29, el següent nombre de cites:

  • WoS: 39
  • Scopus: 46
  • Europe PMC: 11
  • OpenCitations: 35
Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-04-29:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 115.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 113 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 58.85.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 17 (Altmetric).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.
Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: Chile.

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (Palma Florez, Sujey) i Últim Autor (Mir Llorente, Mònica).

els autors responsables d'establir les tasques de correspondència han estat Lagunas Targarona, Anna i Mir Llorente, Mònica.