La imagen muestra nanopartículas que se acumulan en el tumor. Luego se usa luz para irradiar las nanopartículas para inducir la generación de oxígeno singlete a partir de los fármacos fotosensibles adheridos a las nanopartículas. que luego matan el tumor sin afectar a las otras células sanas. Crédito:Consorcio de Bioimagen de Singapur A * STAR
Las moléculas microscópicas de fármacos pronto podrían enviarse al cuerpo para combatir enfermedades y seguir su viaje mediante imágenes fotoacústicas. después de que los investigadores desarrollaran un material inteligente que puede localizar y obtener imágenes de los sitios del cáncer dentro de los tejidos.
Un equipo del Consorcio de Bioimagen de Singapur A * STAR y la Universidad Tecnológica de Nanyang ha desarrollado una 'plataforma de nano-fotónica' que mide los cambios en el entorno tisular local en el sitio de un tumor o cáncer. midiendo las reacciones enzimáticas específicas del cáncer.
Esta plataforma nano-fotónica incluye un compuesto prometedor para aumentar el contraste de imágenes fotoacústicas, que permite la obtención de imágenes de tejido in vivo.
"Los nanomateriales han sido reconocidos como plataformas prometedoras para la batalla contra muchos problemas de salud urgentes, incluido el cáncer, enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas, "dicen los investigadores líderes Malini Olivo de A * STAR y Xing Bengang de NTU.
"Sin embargo, sigue existiendo un desafío crítico en el diseño de nanoplataformas específicas que sean capaces de localizar selectivamente enfermedades específicas; en particular, sitios tumorales para un diagnóstico en etapa temprana y un tratamiento eficaz, "explica Olivo, quien dice que su nuevo trabajo aborda este desafío.
"Estos desarrollos tienen el potencial de mejorar los diagnósticos y permitir el desarrollo de terapias que se pueden administrar a nivel celular, dando lugar a menos efectos secundarios, "dice Olivo.
Anteriormente, el direccionamiento directo de las células enfermas había utilizado ligandos (o moléculas) para unir nanopartículas a una célula con el receptor complementario.
Sin embargo, Olivo dice que la incapacidad del ligando para diferenciar entre células normales y tumorales fue una falla en la estrategia. Una clave de la última innovación es que la plataforma nano-fotónica está adaptada para responder a una enzima específica del tumor y luego acumularse en ese sitio.
La acumulación de la plataforma nano-fotónica mejora la efectividad de los tratamientos de luz que matan las células cancerosas, como la terapia fotodinámica y la irradiación láser, y abre la posibilidad de inhibir el crecimiento tumoral mediante la inyección de fármacos inteligentes a nanoescala.
Olivo dice que las nanoestructuras ofrecen un gran potencial en aplicaciones biomédicas debido a propiedades como la composición química ajustable, morfología flexible, alta superficie, y capacidad de unión multivalente.
Las nanoestructuras también tienen el potencial de penetrar los poros en el revestimiento de las paredes de los vasos sanguíneos y linfáticos, lo que permite que las nanoestructuras se dirijan y se acumulen más eficazmente en la región enferma.
Olivo dice que su enfoque podría expandirse a otras áreas de la nanomedicina, abriendo "nuevas puertas para teranósticos selectivos y precisos en futuras aplicaciones clínicas".