Ouro Nanoparticles no tomografia Photoacoustic

O tomografia Photoacoustic fornece a informação sobre tecidos no tempo real utilizando ondas ultra-sônicas. Um agente do contraste é usado que interaja com a luz, criando ondas ultra-sônicas. Um tal agente do contraste é nanoparticles do ouro.

Kateryna Kon - nanoparticles do ouro

Kateryna Kon | Shutterstock

O tomografia Photoacoustic é diferente à imagem lactente do ultra-som, que usa as ondas sadias emissoras e detectadas por um dispositivo fora do corpo e confia nas propriedades de tecidos biológicos para gerar uma imagem.

Este tipo de imagem lactente oferece a maior definição e uma imagem lactente mais profunda do que técnicas da fluorescência ao minimizar as desvantagens dos métodos gosta do tomografia de emissão de positrão que expor o paciente à radiação perigosa.

Como o tomografia photoacoustic trabalha?

Quando um laser golpeia um objeto, o objeto ràpida aquece-se e expande-se, produzindo uma onda acústica. Um transdutor é capaz de detectar estas ondas e de processá-las para formar electronicamente uma imagem.

Determinados comprimentos de onda da luz na região infravermelha próxima podem penetrar através do tecido biológico, com a difusão mínima e a dispersão às profundidades de até cinco ou seis centímetros nas intensidades do laser que são incapazes de pele humana prejudicial.

A força destes acena é pegarada pelo transdutor segundo o coeficiente de extinção do material sobre que o raio laser convergente é centrado.

O laser pode ser centrado sobre umas características biológicas mais rasas, tais como capilares da profundidade de pele, com definição excelente, ou sacrifique alguma dessa imagem da definição mais profundamente no corpo.

Usando nanoparticles do ouro como agentes do contraste

Os nanoparticles do ouro são espécies plasmonic, significando que um campo elétrico da luz de incidente pode induzir as oscilações colectivas dos elétrons do nanoparticle do ouro, conduzindo a um fenômeno conhecido como a ressonância de superfície localizada do plasmon.

Este fenômeno aumenta extremamente o secção transversal da extinção da partícula, significando que mais luz pode interagir com ela. Duas interacções principais com um nanoparticle do ouro são possíveis para fotão entrantes: dispersão ou absorção.

Quando a luz é dispersada, irradia longe do nanoparticle do ouro; se não, é recolhida e transforma-se geralmente calor. As ondas claras que são em-fase com as oscilações dos elétrons em torno do nanoparticle do ouro estão absorvidas, quando outro forem dispersadas.

Os nanoparticles esféricos do ouro de ao redor 5-30 nanômetro possuem um comprimento de onda de superfície da ressonância do plasmon de aproximadamente 520 nanômetro, obtendo maior enquanto o diâmetro da partícula é aumentado. Enquanto a distância entre os pontos nuvem-positivos do dipolo da partícula do metal do elétron negativo é aumentada então a freqüência da oscilação igualmente abaixa, significar uma freqüência mais baixa e um comprimento de onda mais alto da luz realiza-se na fase com estas oscilações e absorvida assim pelo nanoparticle do ouro.

A forma de um nanoparticle do ouro pode ser ajustada mais para introduzir este comprimento de onda absorvido no indicador da transparência do tecido do `' pela criação da haste, da estrela, de cúbico, de oco, gaiola, ou geometria de prisma, entre outros.

Isto permite que sejam detectados óptima profundamente usar o tomografia photoacoustic desde que o laser deste comprimento de onda será absorvido pela partícula, que irá sobre se aquecer e expandir. Estas expansões e contracções minúsculas geram ondas ultra-sônicas, permitindo que uma imagem detalhada seja criada.

Os nanoparticles do ouro são não-tóxicos e podem ser revestidos com as ligantes, permitindo que visem activamente um tumor. Isto é além do que a permeabilidade aumentada e efeito da retenção demonstrado por tumores que isso conduz à acumulação de nanoparticles do ouro dentro deles, para maiores durações do que os agentes pequenos do contraste da molécula devido a seu tamanho maior.

Fontes:

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Last Updated: Dec 3, 2018

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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