Los investigadores de A * STAR han desarrollado una nanopartícula híbrida de metal-polímero que se ilumina en el ambiente ácido que rodea a las células tumorales. Las sondas inespecíficas que pueden identificar cualquier tipo de tumor son extremadamente útiles para monitorear la ubicación y diseminación del cáncer y los efectos del tratamiento. además de ayudar al diagnóstico inicial.

Los tumores cancerosos suelen tener niveles de pH más bajos de lo normal, que corresponden a un aumento de la acidez tanto dentro de las células como dentro del microambiente extracelular que rodea a las células. Esta simple diferencia entre las células tumorales y las células normales ha llevado a varios grupos de investigación a desarrollar sondas que pueden detectar el pH bajo de los tumores mediante imágenes ópticas. resonancia magnética y tomografía por emisión de positrones.

La mayoría de estas sondas, sin embargo, apuntar al pH intracelular, que requiere que las sondas entren en las células para que funcionen. Un desafío mayor ha sido detectar la diferencia en el pH extracelular entre el tejido sano y el tejido tumoral, ya que la diferencia de pH es menor. El éxito significaría que no es necesario que las sondas entren en las células.

"Nuestro objetivo es abordar el desafío de iluminar los tumores de forma universal, "dice Bin Liu del Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales. El equipo de Liu, junto con colegas de la Universidad Nacional de Singapur, basaron su nueva sonda en polímeros que se autoensamblan en nanopartículas de oro. La estructura híbrida resultante no es fluorescente a valores de pH fisiológicos normales:en cambio, las condiciones ácidas similares a las de las células tumorales de aproximadamente pH 6,5 alteran los grupos químicos en la superficie de las sondas y activan su fluorescencia.

Después de validar el mecanismo de conmutación en soluciones con control de pH, los investigadores probaron las sondas utilizando células cultivadas y también en ratones portadores de tumores iluminados con luz brillante. Veinticuatro horas después de la inyección en los ratones, Se observó una fluorescencia clara y obvia solo en el tejido portador del tumor, utilizando imágenes de todo el cuerpo o examen de órganos extraídos (ver imagen). La capacidad de observar la fluorescencia de los tumores mediante el examen no invasivo de todo el cuerpo de ratones vivos indica el potencial de las nanosensas para su uso en situaciones clínicas con pacientes humanos.

"Nuestras sondas han demostrado hasta ahora ser biocompatibles, que será crucial para aplicaciones biomédicas, ", dice Liu." Ahora planeamos verificar más a fondo cualquier problema de toxicidad y evaluar la distribución biológica y el perfil farmacológico de las sondas antes de pasar a los ensayos clínicos, con suerte, ", agrega. Este es el último de varios avances recientes en tecnología médica a nanoescala del grupo de Liu.