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Con fotoacústica, detección temprana de tumores en el torrente sanguíneo

Universidad Complutense de Madrid
Representación de la nanoestructura con propiedades magneto-plasmónicas (Foto: UCM)

Las propiedades fotoacústicas del oro y las magnéticas del óxido de hierro, fueron unidos en una matriz común de sílice, dando lugar a unas nanoestructuras capaces de atraer, como si fueran imanes, a células tumorales directamente del torrente sanguíneo, sin tener que extraer sangre al paciente.

Son los resultados del trabajo conjunto de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y la Universidad de Washington, que han logrado unir estos materiales para aprovechar sus propiedades magneto-plasmónicas con fines biomédicos, entre otros.

Estas nanoestructuras magneto-plasmódicas combinan una respuesta magnética con otra óptica propia de algunos metales en nanoescala (plasmón). «Existen muy pocos materiales en la naturaleza que presentan estas dos propiedades de manera simultánea y la mayoría de ellos resultan tóxicos para el ser humano», aclara Jesús G. Ovejero, investigador del Instituto de Magnetismo Aplicado de la UCM y uno de los autores del estudio.

La superficie de estas nanoestructuras puede decorarse con biomoléculas afines a receptores sobreexpresados de células cancerígenas, es decir, “podemos conseguir que al inyectarlas en el cuerpo humano busquen y se internalicen preferencialmente en células tumorales”, destaca el físico.

En este trabajo, publicado en Microchimica Acta, se ha buscado la captación y detección de células tumorales en un sistema de flujo continuo (vasos sanguíneos) aprovechando la repuesta magnética y plasmónica de las nanoestructuras desarrolladas. Esto abre la posibilidad de realizar  un análisis de todo el volumen de sangre que pase por un capilar seleccionado sin necesidad de extraer al paciente muestras de sangre.

Las nanoestructuras tienen un tamaño inferior a los 100 nm y se prepararon uniendo nanocilindros de oro con nanopartículas de óxido de hierro a través de una matriz común de sílice (componente más común de la arena de playa). Las nanoestructuras híbridas resultantes se irradian con pulsos de luz infrarroja que generan picos de presión y, con estos, ondas de ultrasonidos que recorren el cuerpo. Este “viaje” queda registrado desde el exterior como si fuese una ecografía, obteniéndose imágenes dinámicas en tiempo real.

“La alta resolución de la imagen fotoacústica, junto con la acumulación magnética, permite la detección  de pequeñas concentraciones de células tumorales circulando en el torrente sanguíneo, lo que abre una puerta a la detección temprana de procesos de metástasis”, apunta el investigador de la UCM.

 

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