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The use of luminescent markers based on metal complexes in two-photon excitation microscopy techniques are of great interest in the field of bioimaging. However, despite the excellent luminescent properties of Pt(II) complexes, their application in this field is still limited, due to their poor solubility and quenching problems in aqueous media [1]. The insertion of a Pt(II) complex into a dendritic structure, gives as a result an unique luminescent marker soluble in biological media. Dendrimers provides excellent properties to the metal complex such as solubility in aqueous media, protection against quenching processes and binding to bacterial surfaces. The new probe can be used as bacteria cells marker in luminescent microscopy, operating under one or two-photon excitation (OPE/TPE) conditions, as well as in electron microscopy, thus providing a powerful tool in the field of bioimaging. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Specific cell interactions of surfaces grafted dendrimers have been applied to the study of cell adhesion. We have studied also the application of dendrimer-based uneven nanopatterns to evaluate the local RGD surface density effects on cell adhesion, as bioactive substrates to evaluate the impact of the RGD local surface density on the chondrogenic induction of adult human mesenchymal stem cells. Dendrimers that are modified through their peripheral groups have been employed for many biomedical purposes. IgE detection via specific interactions with synthetic Dendrimeric Antigens (DeAn) is also one of the objectives that have given more attention in our group. In this way, we have been developing different methodologies for the detection of immunoglobulins, as an in vitro method for the diagnosis of allergic reactions to drugs. We have required the development of new dendrimeric models for the study and application of these biomerdical areas. We have developed a new approach for the production of all-aliphatic polyamide dendrimers by iterative 3, 3′-diaminopivalic acid connections as building blocks for dendrimer construction. These dendrimers were studied in explicit solvent by atomistic forcefield-based molecular dynamics to characterize structural properties such as shape, radius and monomer distribution. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Los dendrímeros han generado un enorme interés debido a su particular estructura ramificada y su multivalencia. La extensa investigación que se ha llevado a cabo sobre este tipo de macromoléculas ha demostrado la naturaleza multidisciplinar de las mismas, describiéndose sus aplicaciones en química, física, biología, medicina o en la mejora de nuevos materiales. En particular, el desarrollo de nanoestructuras moleculares multivalentes, con tamaño y forma bien definida, tiene un enorme interés en el campo de la biomedicina. El empleo de estos sistemas como plataformas multifuncionales en el estudio de las reacciones adversas a fármacos RAF (alergia a antibióticos betalactámicos en particular) ha quedado ampliamente demostrado. La síntesis de una serie de Antígenos Dendriméricos (DeAn) y su anclaje sobre distintas superficies, ha permitido avanzar en el estudio del diagnóstico clínico de la alergia a antibióticos betalactámicos mediante la técnica de Radio Allergo Sorbent Test (RAST). Recientemente, se han iniciado trabajos enfocados hacia la aplicación de estas macromoléculas en otra área de la biomedicina. En particular, se han realizado estudios sobre los procesos de adhesión celular enfocados al empleo de células madres mesenquimales (MSC) en regeneración tisular. La incorporación de patrones de reconocimiento celular basados en el péptido RGD (Arginina-Glicina-Ácido aspártico) a estructuras dendriméricas provoca un aumento de la adhesión celular in vitro, observando no sólo un aumento de la adhesión de las células a la superficie sino que la eficacia de esta adhesión está relacionada con la forma en que el dendrímero presenta el tripéptido a la célula. El empleo de plataformas sólidas que contengan las estructuras dendriméricas funcionalizadas puede ser crucial para determinadas aplicaciones en regeneración tisular. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Los dendrímeros han sido empleados en una gran variedad de aplicaciones, entre las que destacan las del campo de la biomedicina. Estas macromoléculas multivalentes ofrecen la posibilidad de incorporar múltiples funcionalidades en partes precisas de su estructura y muestran grandes expectativas para su aplicación en nanomedicina.1 Sin embargo, es crucial desarrollar dendrímeros multifuncionales con estructuras bien definidas y con el mismo nivel de precisión que las moléculas biológicas. Un requisito clave para producir un nuevo material dendrimérico es el desarrollo de nuevos esquemas sintéticos que puedan ofrecer el grado requerido de precisión estructural.2 Recientemente se ha presentado una nueva clase de dendrímero basado en unidades de 2,2-Bis(Aminoalquil) PropanAmiDas denominado BAPAD. El enfoque sintético empleado consiste en el empleo del ácido 3,3’-diazidopiválico como unidad de crecimiento, empleando el ácido carboxílico en la generación de nuevos enlaces amidas.3 El control de la síntesis de los correspondientes dendrones nos ha permitido el diseño de una serie de estructuras dendriméricas con funcionalidades específicas para determinadas aplicaciones. Estos dendrones han sido empleados en estudios de maduración de células dendríticas.4 En esta comunicación se presenta el diseño de nuevos dendrones para aplicaciones biológicas. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Los dendrímeros son excelentes plataformas multifuncionales para una gran cantidad de diferentes aplicaciones. En particular, el desarrollo de nanoestructuras moleculares multivalentes, con tamaño y forma bien definida, tiene un enorme interés en el campo de la biomedicina.1 Actualmente resulta necesario poder obtener dendrímeros multifuncionales, con estructuras muy precisas, diseñados específicamente para determinadas aplicaciones. Con las herramientas adecuadas se pueden incluir en la estructura del dendrímero los grupos requeridos en posiciones específicas del mismo. Recientemente se diseñó y sintetizó un nuevo tipo de dendrímero (dendrón) basado en el acoplamiento iterativo de unidades de 2,2-Bis(aminoalquil)propanamidas (BAPAD).2,3 Este representa un modelo versátil a la hora de incorporar determinadas funcionalidades en su estructura. Sin embargo, la síntesis de este nuevo dendrímero se abordó utilizando como sustrato de partida el ácido 3,3´-dicloropiválico. Los grupos amino superficiales de esta nueva macromolécula se encuentran en posiciones relativas 1,3, lo que para determinadas aplicaciones, donde la funcionalización del dendrímero en su superficie requiere introducir grupos relativamente voluminosos, supone un problema de reactividad dado la congestión estérica que se provoca. Se presenta el diseño y la síntesis de nuevos dendrímeros donde los grupos amino superficiales, necesarios para determinadas aplicaciones, queden en posiciones relativas 1,7. Formalmente implica la preparación de dendrímeros con brazos más largos que podrán minimizar los problemas de congestión estérica. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Dendrimers that are modified through their peripheral groups have been employed for many biomedical purposes. Diagnosis via specific interactions with target proteins is one of the objectives that has been given more attention. In this way, we have been developing different methodologies for the detection of immunoglobulins, as an in vitro method for the diagnosis of allergic reactions to drugs [1], [2]. Specific cell interactions of surfaces grafted dendrimers have been applied to the study of cell adhesion. We have studied also the application of dendrimer-based uneven nanopatterns to evaluate the local RGD surface density effects on cell adhesion, as bioactive substrates to evaluate the impact of the RGD local surface density on the chondrogenic induction of adult human mesenchymal stem cells [3], [4], [5]. Although the use of PAMAM dendrimer has allowed us to develop useful methods for this purpose, for certain objectives we have required the development of new dendrimeric models. We have developed a new approach for the production of allaliphatic polyamide dendrimers (BAPAD) by iterative 3,3′-diaminopivalic acid connections as building blocks for dendrimer construction. These dendrimers were studied in explicit solvent by atomistic forcefield-based molecular dynamics to characterize structural properties such as shape, radius and monomer distribution [6]. Fluorescent labeling of these biomimetic dendrimers has been used as a tool to study their interaction with cells. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Mesenchymal stem cells (MSCs) are promising candidates for a range of tissue regeneration applications. Adequate scaffolds are necessary for their application in vivo, where interactions between cells and the surface material are critical. Arginine-glycine-aspartic acid tripeptides (RGD) were conjugated to Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers and used to pre-treat test surfaces. We demonstrate that dendrimer-presented tripeptides efficiently increase surface cell adhesion to MSCs, and that their effectiveness is related to how they are presented by the dendrimer to the cell. Cell adhesion process is governed by the nanoscale arrangement of the extracellular matrix (ECM), being more affected from local than from global concentration of cell adhesive ligands. Dendrimers grafted on surfaces showed the benefits of the local increase in concentration provided by the dendritic configuration, in many cell-based studies. Dendrimer nanopatterning is applied to address RGD density effects on cell adhesion, where cell experiments showed a clear correlation with dendrimer surface layout. Therefore, dendrimer nanopatterning is presented as a suitable and controlled approach to address the effect of local ligand density in cell response.[ Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.