(PhysOrg.com) - Las nanopartículas juegan un papel importante en el desarrollo de futuras técnicas diagnósticas y terapéuticas para tumores, por ejemplo, como transportadores de fármacos o como agentes de contraste. La absorción y dispersión de nanopartículas en el tejido tumoral depende en gran medida del tamaño de las partículas. Para estudiar esto de manera sistemática, Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard han producido ahora un conjunto de nanopartículas fluorescentes de varios diámetros entre 10 y 150 nm. Como informa el equipo dirigido por Moungi G. Bawendi y Daniel G. Nocera en la revista Angewandte Chemi mi, pudieron usarlos para seguir simultáneamente la dispersión de partículas de diferentes tamaños a través de tumores de ratón en tiempo real.
Para que funcionen las técnicas biomédicas basadas en nanopartículas, las nanopartículas deben tener un tamaño óptimo. Para estudios, por tanto, es deseable observar simultáneamente el comportamiento de partículas de diferente tamaño en el mismo tumor in vivo. Esto requiere partículas químicamente comparables de varios tamaños, cada grupo de tamaño consta de partículas de tamaño y composición uniformes. Adicionalmente, debe ser posible detectar y diferenciar simultáneamente las diversas partículas. También, deben ser biocompatibles, y no puede formar agregados ni adsorber proteínas. Ahora se ha superado este complejo desafío.
Los investigadores desarrollaron un conjunto de nanopartículas de varios tamaños, que puede detectarse mediante puntos cuánticos fluorescentes. Los puntos cuánticos son estructuras semiconductoras en el límite entre los cuerpos sólidos macroscópicos y el nanomundo de la mecánica cuántica. Produciendo selectivamente puntos cuánticos de diferentes tamaños, es posible obtener puntos cuánticos que emiten fluorescencia a diferentes longitudes de onda definidas, lo que permite detectarlos y diferenciarlos simultáneamente.
Para producir nanopartículas en diferentes clases de tamaño, los científicos recubrieron puntos cuánticos de seleniuro de cadmio / sulfuro de cadmio con ligandos poliméricos como dióxido de silicio y polietilenglicol. Alcanzaron partículas de más de 100 nm de diámetro uniendo puntos cuánticos a partículas de dióxido de silicio prefabricadas y luego recubriéndolas con polietilenglicol. Para cada clase de tamaño, seleccionaron puntos cuánticos que emiten luz de una longitud de onda diferente.
Los investigadores inyectaron por vía intravenosa una mezcla de partículas con diámetros de 12, 60, y 125 nm en ratones con cáncer. Se utilizó microscopía de fluorescencia para seguir la entrada de las partículas en el tejido tumoral in vivo. Mientras que las partículas de 12 nm pasaron fácilmente de los vasos sanguíneos al tejido y se esparcieron rápidamente, las partículas de 60 nm pasaron a través de las paredes de la vena pero permanecieron dentro de los 10 µm de la pared del vaso, incapaz de penetrar más en el tejido. Las partículas de 125 nm esencialmente no atravesaron las paredes de los vasos sanguíneos en absoluto.
