Los científicos han diseñado nanopartículas de oro, no mayor de 100 nanómetros, que se puede recubrir y usar para rastrear el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos más pequeños del cuerpo.
Al mejorar nuestra comprensión del flujo sanguíneo in vivo, las nanosondas representan una oportunidad para ayudar en el diagnóstico temprano de enfermedades.
La microscopía óptica es un campo en rápida evolución para comprender los sistemas in vivo donde se requiere alta resolución. Es particularmente crucial para la investigación cardiovascular, donde los estudios clínicos se basan en tecnologías de ultrasonido que inherentemente tienen una resolución más baja y brindan información limitada.
La capacidad de controlar el flujo sanguíneo en el árbol vascular sofisticado (especialmente en los elementos más pequeños de la microvasculatura, los capilares) puede proporcionar información invaluable para comprender los procesos de enfermedades como la trombosis y la inflamación vascular. Existen otras aplicaciones para la mejora de la administración de productos terapéuticos, como dirigirse a los tumores.
En la actualidad, el flujo sanguíneo en la microvasculatura es poco conocido. La nanociencia se encuentra en una posición única para ayudar a comprender los procesos que ocurren en los recipientes de dimensiones micrométricas.
El diseño de sondas para monitorear el flujo sanguíneo es un desafío debido al medio ambiente; los altos niveles de proteína en el plasma y las altas concentraciones de glóbulos rojos son perjudiciales para la obtención de imágenes ópticas.
Las técnicas convencionales se basan en la tinción de glóbulos rojos, utilizando tintes orgánicos de corta duración debido al fotoblanqueo, como motivo de seguimiento. El tamaño relativamente grande de los glóbulos rojos (7-8 micrómetros), que son efectivamente las sondas, limita la resolución en la obtención de imágenes y el análisis de la dinámica de flujo de los vasos más pequeños que tienen un ancho similar.
Por lo tanto, tener una resolución e información más detalladas sobre el flujo sanguíneo en la microvasculatura, se requieren sondas incluso más pequeñas.
Este papel, publicado en Nanomedicina , informa sobre un método para la preparación de nanopartículas de oro recubiertas de iridio como sondas luminiscentes para la obtención de imágenes ópticas en sangre.
Profesora Zoe Pikramenou, de la Facultad de Química de la Universidad de Birmingham, explicado, "La clave de estas nanopartículas recubiertas de iridio radica en su pequeño tamaño, y en las propiedades luminiscentes características. El iridio da una señal luminiscente en el espectro visible, proporcionando una ventana óptica que se puede detectar en sangre. También es de larga duración en comparación con los fluoróforos orgánicos, mientras que las diminutas partículas de oro han demostrado ser ideales para rastrear el flujo y detectarse claramente en los tejidos ".
El equipo pudo estabilizar nanopartículas de oro solubles en agua, recubierto con las sondas luminiscentes de iridio, de hasta 100 nanómetros de tamaño utilizando un recubrimiento de surfactante.
Profesor Gerard Nash, del Instituto de Ciencias Cardiovasculares de la Universidad de Birmingham, adicional, "El tamaño de 100 nanómetros es ideal para no perturbar el flujo, sin embargo, sigue siendo detectable mediante imágenes de alta resolución utilizando microscopios convencionales. Estas nanopartículas se pueden utilizar como rastreadores para la detección en canales submilimétricos de dimensiones similares a muchos microvasos con mayor resolución que las células sanguíneas teñidas con fluorescencia ".
El profesor Stuart Egginton comentó:"Las nanopartículas entran en la circulación sanguínea y se pueden visualizar claramente por fluorescencia en diferentes órganos, mientras que la señal de oro se puede cuantificar fácilmente mediante otras técnicas ".
El equipo ahora buscará desarrollar las nanopartículas para permitir una entrega dirigida dentro del cuerpo, e investigar el potencial de la obtención de imágenes in vivo utilizando sondas de infrarrojo cercano.
