Los Investigadores han mostrado cómo los “nanorods minúsculos” del oro se pueden accionar por un de rayo láser a los agujeros de chorro en las membranas de las células del tumor, fijando en el movimiento un mecanismo bioquímico complejo que ése lleva a la autodestrucción de una célula del tumor.
Las membranas celulares del Tumor tienen a menudo un número anormalmente elevado de los sitios del receptor para capturar las moléculas del ácido fólico, o del folato, un formulario de la vitamina B que muchas células del tumor anhelen. El folato asociado investigadores de Purdue a los nanorods del oro, permitiéndoles apuntar los receptores y la fijación a las membranas celulares del tumor.
“Las células entonces están iluminadas con la luz en el rango del infrarrojo cercano,” dijo a Ji-Xin Cheng (Gee-Shin pronunciado), profesor adjunto en la Escuela de Weldon de Purdue de la Ingeniería Biomédica. “Esta luz puede pasar fácilmente a través de tejido pero es absorbida por los nanorods y convertida rápidamente en el calor, llevando a las explosiones miniatura en la superficie de la célula.”
Los Científicos han determinado recientemente que los nanorods del oro y otros nanostructures se pueden utilizar para apuntar y para destruir las células del tumor, pero fue asumido generalmente que la muerte celular era debido al alto calor producido por los nanoparticles de luz-absorción. Las personas de Purdue descubiertas, sin embargo, que un decorado bioquímico más complejo es responsable de matar a las células.
“Hemos encontrado que bastante que cocinando las células a la muerte, los primeros agujeros de punzón de los nanorods en la membrana, y la muerte celular entonces químicamente está inducidos, en este caso por una afluencia del calcio,” dijo a Alexander Wei, profesor adjunto de la química en Purdue.
Las Conclusión se detallan en trabajo de investigación el 19 de octubre que aparece en los Materiales Avanzados del gorrón. El papel, que apareció semana en línea, fue escrito por las Tenazas de Ling de los estudiantes doctorales, Yan Zhao, Terry B. Huff y Matthew N. Hansen, junto con Wei y Cheng.
Las varillas del oro son menos de 15 nanómetros de par en par y 50 nanómetros de largo, o áspero 200 veces más pequeñas que un glóbulo rojo. Su tamaño pequeño es crítico para las aplicaciones médicas potenciales de la tecnología: el sistema inmune humano quita rápidamente nanómetros más grandes de las partículas de 100, mientras que nanoparticles más pequeños pueden permanecer en la circulación sanguínea lejos más de largo.
La luz Brillante en los nanorods del oro los hace llegar a ser extremadamente calientes, ionizando las moléculas alrededor de ellos.
“Esto genera una burbuja del plasma que dure por alrededor de un microsegundo, en un proceso conocido como formación de cavidades,” Wei dijo. “Cada acción de la formación de cavidades es como una bomba minúscula. Entonces repentinamente, usted tiene un agujero enorme donde estaba el nanorod.”
Los nanorods del oro también son ideales para un tipo de proyección de imagen óptica conocido como luminiscencia del dos-fotón, usada por Cheng y su grupo de investigación para vigilar la posición de nanorods en tiempo real durante el alcance de la tumor-célula. La técnica de proyección de imagen proporciona a un contraste más alto y a imágenes más brillantes que métodos fluorescentes convencionales de la proyección de imagen.
En experimentos con las células del tumor en culturas del laboratorio, los nanorods asociados a las membranas celulares y fueron tomados eventual en las células. Los investigadores encontraron que podría tomar lejos menos potencia de herir las células exponiendo los nanorods a la luz del infrarrojo cercano mientras que todavía están en la superficie de la membrana en vez de esperar hasta que se internen los nanorods.