Los Químicos desarrollan los nanoparticles luminiscentes del biosafe para los tumores de la proyección de imagen y los vasos sanguíneos

Los Químicos de Rusia y de Suiza crearon los nanoparticles luminiscentes del biosafe para los tumores de la proyección de imagen y los vasos sanguíneos dañados por ataque o el recorrido del corazón. Las partículas se hacen del óxido del hafnio que se permite para la inyección intravenosa, y se dopa con los iones de los metales de tierra rara. Los científicos esperan que el revelado dé una opción a los puntos tóxicos del quantum y ayude a tejidos profundos de la proyección de imagen sin dañar un cuerpo humano. El estudio apareció en Coloides y Alisa B: Biointerfaces.

La meta a los tumores con seguridad de visualización del cáncer y a los vasos sanguíneos dañados en un corazón y un cerebro inspiran a los científicos de la Universidad de ITMO en St Petersburg y ETH Zurich. Los nanoparticles desarrollados pueden emitir una luz visible bajo excitación ultravioleta y azul que permitirá que una los utilice como agente del contraste al tomar los retratos de tejidos internos.

La proyección de imagen de órganos no es ilustrativa sin las etiquetas de plástico convenientes, sin embargo, todo ópticamente las substancias activas usadas hoy con este fin tienen desventajas importantes. Así, los agentes orgánicos no muestran universalidad y no desintegran rápidamente en el cuerpo. Pero los nanoparticles del semiconductor llamados los puntos del quantum son muy tóxicos. Tienen propiedades luminiscentes únicas, pero debido a su efecto peligroso sobre un organismo vivo, estas partículas se pueden utilizar solamente in vitro.

Según científicos de ITMO, desarrollaron las etiquetas de plástico, que están libres de estas desventajas y pueden reemplazar puntos del quantum en el futuro. Los nuevos nanoparticles se componen del óxido del hafnio dopado de los iones de tierra rara, determinado del europio y del terbio. Proporcionan a las altas propiedades luminiscentes de las partículas mientras que el óxido del hafnio actúa como matriz transparente que proteja su seguridad biológica y las guarde el brillar.

El óxido del Hafnio es bioinert; en 2015, el FDA incluyó esta substancia en un filete de los óxidos que son aprobados para el uso invasor. Algunos formularios del hierro y de los óxidos de aluminio también se permiten para la inyección intravenosa. Pero a diferencia del hafnio, absorben demasiada luz y debilitan luminiscencia.

Además, los metales del hafnio y de tierra rara tienen átomos que estén cercanos de tamaño, así que los químicos manejados para guardar la estructura cristalina del óxido arreglaron al reemplazar una parte de iones del hafnio por tierras raras. Esto permitió que los científicos dieran las propiedades ópticas requeridas a los nanoparticles, así como los previnieran de la sedimentación en líquidos biológicos del pH neutral.

La Sedimentación de partículas puede acumular y cegar los vasos sanguíneos. “No podríamos revestir nanoparticles con un estabilizador, porque reduciría el rendimiento de quantum,” informamos a Alejandra Furasova, el primer autor del papel y del profesor investigador en el Laboratorio Internacional “Química de la Solución de Materiales Avanzados y de Tecnologías” (SCAMT) de la Universidad de ITMO. “Por eso dopamos el óxido del hafnio con los iones del metal de tierra rara. En Primer Lugar, cargaron la superficie de las partículas que estabilizaron estes último en líquidos biológicos. En Segundo Lugar, introduciendo diversas tierras raras, aprendimos desviar el espectro de la luminiscencia. Por ejemplo, las partículas con terbio emiten la región verde, pero partículas con europio - en rojo. El Tal ajustar será útil para resolver tareas específicas.”

Como elementos de tierra sabida, rara tenga un nivel definido de toxicidad. Tan los investigadores controlados si podría evitar el usar de los nanoparticles dopados. Los químicos agregaron una gran cantidad de las partículas a las muestras del plasma de sangre y el media con las células cultivadas. Resultó que las partículas son estables en sangre y no cambian su estado coherente y debido a la capacidad de los iones de tierra rara de ser limitado fuertemente en óxido, ellos no daña las células.

Ana Fakhardo, investigador de SCAMT, agrega: “Por tres días, miramos el ciclo vital de los fibroblastos cultivados del pulmón y de las células madres mesenquimales y no notamos ningún efecto tóxico causado por ni los nanoparticles puros ni dopados del óxido del hafnio. Es decir, pueden ser potencialmente aplicados en remedio.”

En el futuro, los científicos van a utilizar nanoparticles del óxido del hafnio no sólo para la proyección de imagen, pero para la terapia del tumor. Bajo Radiografías, los átomos de los metales del hafnio y de tierra rara como todos los elementos pesados ionizan las moléculas de agua alrededor de ese giro en supuestos radicales libres y comienzan a matar a las células vecinas. Este método de tratamiento contra el cáncer es aplicado por las empresas extranjeras específicas y no puede competir con quimioterapia en precio, pero se supone para ser más inofensivo porque permite que uno trate tumores, incluso en el cerebro, localmente.

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