Morphological and mechanical characterization of extracellular vesicles by atomic force microscopy

Las vesículas extracelulares (EVs) son estructuras biológicas que participan de forma activa en los procesos de comunicación intercelular. Debido a que reflejan características de la célula de origen, las EVs han despertado un creciente interés como potenciales biomarcadores y como sistemas de administración dirigida de agentes terapéuticos. En este contexto, resulta fundamental disponer de técnicas capaces de caracterizar con precisión sus propiedades. En el presente trabajo se ha llevado a cabo la caracterización de vesículas extracelulares mediante microscopía de fuerzas atómicas (AFM). Además del estudio morfológico de las muestras, se desarrolló un procedimiento completo para el procesamiento y análisis de curvas fuerza-distancia, permitiendo obtener de forma cuantitativa distintos parámetros nanomecánicos, como el módulo de Young y la fuerza máxima de adhesión. Los resultados obtenidos permitieron determinar parámetros morfológicos en forma de distribución de altura y tamaño lateral, así como identificar rasgos característicos de las EVs. Asimismo, el estudio cuantitativo mediante curvas fuerza-distancia permitió construir mapas bidimensionales del módulo de Young y de la fuerza de adhesión, proporcionando información espacial a escala nanométrica sobre las propiedades mecánicas y las interacciones superficiales de las vesículas. En conjunto, este trabajo demuestra el potencial de la microscopía de fuerzas atómicas como herramienta de caracterización biofísica de vesículas extracelulares, capaz de proporcionar información cuantitativa sobre su morfología y comportamiento mecánico con resolución nanométrica. La metodología desarrollada constituye además una base para futuras aplicaciones biomédicas, como el estudio de la encapsulación de nanopartículas en el interior de las EVs o el desarrollo de estrategias de diagnóstico basadas en sus propiedades mecánicas.