Un nuevo proyecto en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) desarrollará metodologías para medir el impacto radiobiológico de las nanopartículas de oro, cuando se usa en combinación con radiación ionizante para mejorar los tratamientos de radioterapia y las imágenes médicas.

Las nanopartículas se emplean actualmente en varias aplicaciones médicas y se han sugerido muchas más, con grandes beneficios potenciales para pacientes y proveedores médicos. Debido a su alta masa atómica, Las nanopartículas de oro pueden absorber significativamente más radiación que las células de tejidos blandos. haciéndolos ideales para aumentar la dosis de radiación en tumores o mejorar el contraste de tejidos específicos durante la obtención de imágenes de diagnóstico (por ejemplo, dopar un tejido con el 1% de su peso con nanopartículas duplicaría la dosis de radiación absorbida después de la exposición a rayos X kV).

Aprovechando la biocompatibilidad del oro, Las nanopartículas se pueden inyectar por vía intravenosa y se acumularán naturalmente en cualquier área de vascularización con fugas, como los tumores. Es más, Los anticuerpos específicos se pueden unir a las nanopartículas de oro para una selectividad más específica con tipos particulares de células. Sin embargo, la cantidad y la calidad de los efectos de la radiación potenciados por las nanopartículas dependen en gran medida de varios parámetros, como la captación celular de nanopartículas (las nanopartículas más pequeñas podrían penetrar el núcleo celular e interactuar con las moléculas de ADN), tamaño de nanopartículas, concentración, cargo y similares.

Para utilizar de forma segura y eficaz las nanopartículas de oro, por lo tanto, necesitamos investigar y cuantificar el mayor impacto de la radiación que causan. Esto requiere mediciones rastreables y estándares rigurosos para definir y cuantificar parámetros clave, lo que ayudará a optimizar los propios tratamientos y posibilitará su regulación.

El nuevo proyecto trabajará hacia este objetivo empleando la experiencia encontrada en varios grupos de investigación diferentes en NPL, en colaboración con universidades e institutos de investigación de todo el mundo.

El Grupo de Dosimetría de Radiación calculará las dosis de radiación mejoradas y estudiará los cambios a nivel nano y microscópico tras la interacción de los haces de radiación con las nanopartículas. Las investigaciones de química de las radiaciones y radiobiología validarán y complementarán los estudios de dosimetría con el fin de desarrollar modelos adecuados que relacionen las características de las nanopartículas. deposición de energía y respuesta biológica.

El Grupo de Biotecnología contribuirá con técnicas de microscopía avanzadas que pueden verificar la ubicación y absorción de nanopartículas dentro de células y tejidos. Surface &Nanoanalysis Group utilizará técnicas de nanotecnología para caracterizar sus propiedades físicas y encontrar los mejores métodos para producirlas.

Habrá una colaboración formal e informal con investigadores externos de organizaciones, incluyendo Queen's University Belfast y la Universidad de Surrey, así como aportes del Laboratorio de Caracterización de Nanotecnología (NCL), parte de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. La metodología de caracterización estará disponible para la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios (MHRA), que está estudiando la regulación del uso médico de nanopartículas.

Giuseppe Schettino, del Grupo de Dosimetría de Radiación de NPL, dijo:

"A diferencia de otras investigaciones relacionadas, este proyecto multidisciplinar se centrará en el desarrollo de una metodología para evaluar y cuantificar los efectos de las nanopartículas y la radiación. Esperamos que esto sea muy valioso para los fabricantes y ayude a trasladar la investigación del laboratorio a hospitales y clínicas donde pueda beneficiar a los pacientes ".