Un equipo de investigación en Asia ha desarrollado un método para rastrear, o 'rastreo', células que superan las limitaciones de los métodos existentes. Los trazadores orgánicos fluorescentes del equipo proporcionarán a los investigadores una herramienta no invasiva para realizar un seguimiento continuo de los procesos biológicos durante períodos prolongados. Las aplicaciones de los trazadores incluyen el seguimiento de la carcinogénesis o el progreso de intervenciones como las terapias con células madre.

Bin Liu y Ben Zhong Tang del Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales en Singapur y sus compañeros de trabajo desarrollaron sondas compuestas por una pequeña cantidad de moléculas que se agregan. La agregación significa que las sondas tienen más fluorescencia detectable y menos fugas que las proporcionadas por las sondas de molécula única. En tono rimbombante, en lugar de 'parpadear', Los trazadores del equipo muestran una fluorescencia constante. y no contienen iones de metales pesados ​​que pueden ser tóxicos para los sistemas vivos.

En comparación con sus homólogos inorgánicos existentes, Los trazadores basados ​​en carbono del equipo muestran una mayor estabilidad química y una biocompatibilidad mejorada con la bioquímica celular. También son más resistentes al blanqueamiento por luz y no interfieren con los procesos bioquímicos normales. Es más, las señales fluorescentes emitidas por las sondas no se superponen con la señal emitida naturalmente por las células.

Los trazadores desarrollados por Liu, Tang y sus colegas son ejemplos de 'puntos cuánticos', ya que están compuestos por un pequeño número de moléculas con características ópticas que se basan en efectos mecánicos cuánticos. Técnicamente, se denominan puntos de emisión inducida por agregación (puntos AIE), ya que se convierten en emisores fluorescentes fotoestables y altamente eficientes cuando se agregan las moléculas que los componen.

El ensamblaje de los puntos AIE comenzó con la síntesis de moléculas orgánicas, específicamente 2, 3-bis (4- (fenil (4- (1, 2, 2-trifenilvinil) fenil) amino) fenil) fumaronitrilo (TPETPAFN), que luego los investigadores encapsularon en una matriz insoluble a base de lípidos. Próximo, los investigadores adjuntaron pequeñas moléculas de péptidos derivadas del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) para aprovechar la capacidad de estos péptidos para promover la absorción eficiente de puntos AIE en las células vivas.

"Nuestros puntos AIE podrían rastrear células de cáncer de mama humano aisladas in vitro durante 10 a 12 generaciones y células tumorales de glioma in vivo en ratones durante 21 días, ", dice Liu." Superan a los puntos cuánticos inorgánicos comerciales existentes, y abrir una nueva vía en el desarrollo de sondas fluorescentes avanzadas para seguir procesos biológicos como la carcinogénesis, trasplante de células madre y otras terapias basadas en células ".

Trabajo futuro de Liu, Tang y sus colaboradores tendrán como objetivo ampliar la aplicación de los trazadores orgánicos para su uso junto con las técnicas de resonancia magnética y de imágenes nucleares.