Os Químicos desenvolvem nanoparticles luminescentes do biosafe para tumores da imagem lactente e vasos sanguíneos

Os Químicos de Rússia e de Suíça criaram nanoparticles luminescentes do biosafe para tumores da imagem lactente e vasos sanguíneos danificados pelo cardíaco ou pelo curso de ataque. As partículas são feitas do óxido do háfnio que é permitido a injecção intravenosa, e lubrificado com os íons de metais de terra rara. Os cientistas esperam que a revelação dará uma alternativa aos pontos tóxicos do quantum e ajudará tecidos profundos da imagem lactente sem prejudicar um corpo humano. O estudo apareceu nos Colóides e Surge B: Biointerfaces.

Os cientistas da Universidade de ITMO em St Petersburg e em ETH Zurique são inspirados pelo objetivo aos tumores com segurança visualizando do cancro e aos vasos sanguíneos danificados em um coração e em um cérebro. Os nanoparticles desenvolvidos podem emitir-se uma luz visível sob a excitação ultravioleta e azul que permitirá que uma os use como um agente do contraste ao tomar imagens de tecidos internos.

A imagem lactente dos órgãos não é ilustrativa sem marcadores apropriados, contudo, toda óptica as substâncias activas usadas hoje têm com esta finalidade inconvenientes significativos. Assim, os agentes orgânicos não mostram a universalidade e não se desintegram ràpida no corpo. Mas os nanoparticles do semicondutor chamados pontos do quantum são muito tóxicos. Têm propriedades luminescentes originais, mas devido a seu efeito perigoso em um organismo vivo, estas partículas podem ser usadas somente in vitro.

De acordo com cientistas de ITMO, desenvolveram os marcadores, que estão livres destes inconvenientes e podem substituir pontos do quantum no futuro. Os nanoparticles novos são compor do óxido do háfnio lubrificado de íons de terra rara, particularmente európio e terbium. Fornecem propriedades luminescentes altas das partículas quando o óxido do háfnio actuar como uma matriz transparente que proteja sua seguridade biológica e as mantenha brilhar.

O óxido do Háfnio é bioinert; em 2015, o FDA incluiu esta substância em uma lista de óxidos que são aprovados para o uso invasor. Alguns formulários dos óxidos do ferro e os de alumínio são permitidos igualmente a injecção intravenosa. Mas ao contrário do háfnio, absorvem demasiada luz e enfraquecem a luminescência.

Além, os metais do háfnio e de terra rara têm os átomos que são próximos em tamanho, assim que os químicos controlados manter a estrutura de cristal do óxido arranjaram ao substituir uma parte de íons do háfnio com as terras raras. Isto permitiu que os cientistas dessem as propriedades ópticas exigidas aos nanoparticles, assim como impedissem-nos da sedimentação em líquidos biológicos do pH neutro.

A Sedimentação das partículas pode acumular e obstruir vasos sanguíneos. “Nós não poderíamos cobrir nanoparticles com um estabilizador, porque reduziria o rendimento de quantum,” dizemos Aleksandra Furasova, primeiro autor do papel e do research fellow no Laboratório Internacional da “Química Solução de Materiais Avançados e de Tecnologias” (SCAMT) da Universidade de ITMO. “É por isso nós lubrificamos o óxido do háfnio com os íons do metal de terra rara. Em primeiro lugar, cobraram a superfície das partículas que estabilizaram os últimos em líquidos biológicos. Em Segundo Lugar, introduzindo terras raras diferentes, nós aprendemos deslocar o espectro da luminescência. Por exemplo, as partículas com terbium emitem-se a região verde, mas partículas com európio - no vermelho. Tal ajuste será útil para resolver tarefas específicas.”

Como elementos de terra conhecida, rara tenha um nível definido de toxicidade. Assim os pesquisadores verificados se poderia impedir usar os nanoparticles lubrificados. Os químicos adicionaram grandes quantidades das partículas às amostras de plasma de sangue e o media com pilhas cultivadas. Despejou que as partículas são estáveis no sangue e não mudam sua consistência e devido à capacidade de íons de terra rara para ser limitado fortemente no óxido, eles não prejudica pilhas.

Anna Fakhardo, um pesquisador de SCAMT, adiciona: “Por três dias, nós olhamos o ciclo de vida de fibroblasto cultivados do pulmão e de células estaminais mesenchymal e não observamos nenhum efeito tóxico causado nem por nanoparticles puros nem lubrificados do óxido do háfnio. Isto é, podem ser potencial aplicados na medicina.”

No futuro, os cientistas estão indo usar nanoparticles do óxido do háfnio não somente para a imagem lactente, mas para a terapia do tumor. Sob Raios X, os átomos de metais do háfnio e de terra rara como todos os elementos pesados ionizam moléculas de água em torno dessa volta em radicais livres assim chamados e começam a matar pilhas vizinhas. Este método de tratamento contra o cancro é aplicado por empresas estrangeiras específicas e não pode competir com a quimioterapia no preço, mas supor para ser mais inofensivo porque permite que um trate tumores, mesmo no cérebro, localmente.

Source: http://news.ifmo.ru/en/science/life_science/news/6525/