Nanopartículas especiales podrían servir como agentes de contraste para mejorar técnicas de imagen modernas

Los investigadores han desarrollado nanopartículas especiales que tienen el potencial de mejorar las tecnologías de imágenes existentes. Estas nanopartículas especiales responden al calor, alterando sus propiedades. Cuando se combinan con un tinte integrado, estas partículas podrían cambiar las reglas del juego para las imágenes fotoacústicas, produciendo imágenes internas tridimensionales detalladas del cuerpo humano.

Investigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU, Halle, Alemania) han diseñado nanopartículas monocatenarias (SCNP), estructuras increíblemente pequeñas de sólo tres a cinco nanómetros de tamaño y compuestas por una sola cadena molecular. Estas pequeñas cápsulas permiten incorporar tintes en su interior. Lo que distingue a estas SCNP es su naturaleza termosensible única: su estructura cambia cuando entran en contacto con el calor. Dependiendo de la temperatura, su estructura puede alternar entre una configuración compacta y una abierta. Este cambio también afecta el comportamiento de las sustancias contenidas dentro de las partículas.

Imagen: Las nanopartículas monocatenariasa de tipo LCST de NIR-fluorescente cambian su comportamiento fotofísico al someterse al calor (Fotografía cortesía de Chemical Communications)

Para el estudio, el equipo integró tintes especiales en estas SCNP para su uso en imágenes fotoacústicas. En esta técnica, se dirigen rayos láser al tejido para examinarlo. Luego, la luz láser se convierte en ondas de ultrasonido, lo que hace que el tejido se caliente y las nanopartículas alteren sus propiedades. Capturar de estas ondas de ultrasonido desde el exterior del cuerpo permite la creación de imágenes tridimensionales, que revelan predominantemente estructuras de vasos sanguíneos. Según los científicos, las nanopartículas contribuyen a un fuerte contraste óptico que podría ser especialmente útil en el análisis de tumores. Los investigadores también exploraron la eficacia de estas partículas en cultivos celulares para obtener información sobre cómo podrían funcionar dentro del cuerpo humano. Esta comprensión es vital para que estas nanopartículas encuentren su camino hacia usos biomédicos. Las partículas recién desarrolladas destacaron en todas las pruebas a las que fueron sometidas.

"Nuestro trabajo es un paso importante en el desarrollo de SCNP termosensibles, que podrían mejorar la exactitud y precisión del diagnóstico por imágenes", dijo el químico profesor Wolfgang Binder de MLU, quien dirigió el estudio.

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