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This work was supported by the Spanish Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades, under the following projects: Project MAT2017-88148-R, SAF-2017-82223-R, PIE-201760E007, and Nanobioap cluster of excellence under project MAT2016-81955-REDT. Portilla received a predoctoral FPU grant (FPU15/06170) from the same Ministry. S.D.S.-F. acknowledges the economic support by CONACyT and Institute Politecnico Nacional SIP 20180252 (Mexico). The authors thank the CNB confocal microscopy facility, the CNB flow cytometry facility, and CNB TEM facility for their technical support. L.G. acknowledges financial support from the Ramon y Cajal subprogram (RYC-2014-15512). The authors would like to acknowledge the Advanced Microscopy Laboratory (INA-Universidad de Zaragoza) for access to their instrumentation and expertise.

Análisis de autorías institucional

Portilla Tundidor, YadileinyAutor o Coautor

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Artículo

Flower-like Mn-Doped Magnetic Nanoparticles Functionalized with alpha(v)beta(3)-Integrin-Ligand to Efficiently Induce Intracellular Heat after Alternating Magnetic Field Exposition, Triggering Glioma Cell Death

Publicado en:ACS Applied Materials & Interfaces. 11 (30): 26648-26663 - 2019-07-31 11(30), DOI: 10.1021/acsami.9b08318

Autores: Del Sol-Fernandez, S.; Portilla-Tundidor, Y.; Gutierrez, L.; Odio, O. F.; Reguera, E.; Barber, D. F.; Morales, M. P.;

Afiliaciones

CIBER BBN, Zaragoza 50009, Spain - Autor o Coautor
CSIC, CNB, Dept Immunol & Oncol & Nanobiomed Initiat, Darwin 3, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
CSIC, ICMM, Dept Energy Environm & Hlth, Sor Juana Ines de la Cruz 3, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
Inst Politecn Nacl, Ctr Invest Ciencia Aplicada & Tecnol Avanzada, Unidad Legaria CICATA Legaria, Calz Legaria 694,Col Irrigac, Mexico City 11500, DF, Mexico - Autor o Coautor
Univ Zaragoza, CSIC, ICMA, Inst Nanociencia Aragon,Dept Quim Analit, E-50009 Zaragoza, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Despite the potential of magnetic nanoparticles (NPs) to mediate intracellular hyperthermia when exposed to an alternating magnetic field (AMF), several studies indicate that the intracellular heating capacity of magnetic NPs depends on factors such as cytoplasm viscosity, nanoparticle aggregation within subcellular compartments, and dipolar interactions. In this work, we report the design and synthesis of monodispersed flowerlike superparamagnetic manganese iron oxide NPs with maximized SAR (specific absorption rate) and evaluate their efficacy as intracellular heaters in the human tumor-derived glioblastoma cell line U87MG. Three main strategies to tune the particle anisotropy of the core and the surface to reach the maximum heating efficiency were adopted: (1) varying the crystalline anisotropy by inserting a low amount of Mn2+ in the inverse spinel structure, (2) varying the NP shape to add an additional anisotropy source while keeping the superparamagnetic behavior, and (3) maximizing NP-cell affinity through conjugation with a biological targeting molecule to reach the NP concentration required to increase the temperature within the cell. We investigate possible effects produced by these improved NPs under the AMF (f = 96 kHz, H = 47 kA/m) exposure in the glioblastoma cell line U87MG by monitoring the expression of hsp70 gene and reactive oxygen species (ROS) production, as both effects have been described to be induced by increasing the intracellular temperature. The induced cell responses include cellular membrane permeabilization and rupture with concomitant high ROS appearance and hsp70 expression, followed by cell death. The responses were largely limited to cells that contained the NPs exposed to the AMF. Our results indicate that the developed strategies to optimize particle anisotropy in this work are a promising guidance to improve the heating efficiency of magnetic NPs in the human glioma cell line.

Palabras clave

biological responses to heatcell deathintracellular hyperthermiamanganese iron oxide nanoparticlesoptimized uptakeBiological responses to heatCell deathEndocytosisExpressionFe3o4 nanoparticlesGenerationHyperthermiaIn-vitroIntegrinIntracellular hyperthermiaIron-oxide nanoparticlesManganese iron oxide nanoparticlesNanoflowersOptimized uptakeOxidative stressToxicity

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista ACS Applied Materials & Interfaces debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2019, se encontraba en la posición 33/314, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Materials Science, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.86. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 5.36 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 6.06 (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-29, el siguiente número de citas:

  • WoS: 45
  • Scopus: 60

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-29:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 98.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 98 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.85.
  • El número de menciones en la red social Facebook: 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 4 (Altmetric).

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Mexico.