Los científicos han demostrado que los nanotubos de oro tienen muchas aplicaciones en la lucha contra el cáncer:nanotubos internos para imágenes de alta resolución; vehículos de administración de fármacos; y agentes para destruir células cancerosas.

El estudio, publicado hoy en la revista Materiales funcionales avanzados , detalla la primera demostración exitosa del uso biomédico de nanotubos de oro en un modelo de ratón de cáncer humano.

El autor principal del estudio, el Dr. Sunjie Ye, que tiene su sede tanto en la Escuela de Física y Astronomía como en el Instituto de Ciencias Biomédicas y Clínicas de Leeds en la Universidad de Leeds, dijo:"Las altas tasas de recurrencia de tumores después de la extirpación quirúrgica siguen siendo un desafío formidable en la terapia del cáncer. A menudo se administra quimio o radioterapia después de la cirugía para prevenir esto, pero estos tratamientos causan efectos secundarios graves.

Nanotubos de oro, es decir, nanopartículas de oro con estructuras tubulares que se asemejan a pajitas diminutas para beber, tienen el potencial de mejorar la eficacia de estos tratamientos convencionales al integrar el diagnóstico y la terapia en un solo sistema ".

Los investigadores dicen que una nueva técnica para controlar la longitud de los nanotubos sustenta la investigación. Controlando la longitud, los investigadores pudieron producir nanotubos de oro con las dimensiones adecuadas para absorber un tipo de luz llamada "infrarrojo cercano".

El autor correspondiente del estudio, el profesor Steve Evans, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Leeds, dijo:"El tejido humano es transparente para ciertas frecuencias de luz - en la región roja / infrarroja. Es por eso que partes de la mano aparecen rojas cuando se ilumina una antorcha a través de ella.

"Cuando los nanotubos de oro viajan por el cuerpo, si se ilumina con luz de la frecuencia correcta, absorben la luz. Esta energía luminosa se convierte en calor, más bien como el calor generado por el sol en la piel. Usando un rayo láser pulsado, pudimos elevar rápidamente la temperatura en la vecindad de los nanotubos para que fuera lo suficientemente alta como para destruir las células cancerosas ".

En estudios basados ​​en células, ajustando el brillo del pulso láser, los investigadores dicen que pudieron controlar si los nanotubos de oro estaban en modo de destrucción del cáncer, o listo para visualizar tumores.

Para ver los nanotubos de oro en el cuerpo, los investigadores utilizaron un nuevo tipo de técnica de imagen llamada 'tomografía optoacústica multiespectral' (MSOT) para detectar los nanotubos de oro en ratones, en el que se habían inyectado nanotubos de oro por vía intravenosa. Es la primera aplicación biomédica de nanotubos de oro en un organismo vivo. También se demostró que los nanotubos de oro se excretan del cuerpo y, por lo tanto, es poco probable que causen problemas en términos de toxicidad. una consideración importante al desarrollar nanopartículas para uso clínico.

El coautor del estudio, el Dr. James McLaughlan, de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Eléctrica de la Universidad de Leeds, dijo:"Esta es la primera demostración de la producción, y uso para diagnóstico por imágenes y terapia contra el cáncer, de nanotubos de oro que absorben fuertemente la luz dentro de la 'ventana óptica' del tejido biológico.

"Los nanotubos pueden ser dirigidos al tumor y tener un núcleo central 'hueco' que se puede cargar con una carga útil terapéutica. Esta combinación de focalización y liberación localizada de un agente terapéutico podría, en esta era de la medicina personalizada, utilizarse para identificar y tratar el cáncer con una toxicidad mínima para los pacientes ".

El uso de nanotubos de oro en imágenes y otras aplicaciones biomédicas está progresando actualmente a través de etapas de prueba hacia estudios clínicos tempranos.