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Una suposición generalizada es que el desarrollo del tumor y la progresión del cáncer representan un proceso de varios pasos. El procedimiento utilizado repetidamente para el diagnóstico y pronóstico del cáncer hasta las decisiones de tratamiento directo se forma a partir de una mezcla multifacética de procedimientos de imágenes y biopsias de tejido invasivas.
(a) Los sEV que llevan una distribución heterogénea de biomarcadores se liberan de la célula tumoral. (b) los sEV pueden capturarse en una placa recubierta de anticuerpos y etiquetarse con UCNP. ( c ) Los conjugados UCNPs-EV, detectados como puntos brillantes únicos con diferentes intensidades, pueden superresolverse en nanoscopia de superresolución. Créditos de las fotos: Guan Huang, Yongtao Liu, Dejiang Wang, Ying Zhu, Shihui Wen, Juanfang Ruan, Dayong Jin.
Los enfoques no siempre están dirigidos a la detección temprana del cáncer. Las vesículas extracelulares pequeñas (sEV) son transportadores de lípidos de dos capas de tamaño nanométrico y contienen una amplia gama de cargas, que incluyen proteínas, lípidos, metabolitos, ADN y ARN.
Los SEV, que se desprenden de las células cancerosas originales, se encuentran en casi todos los fluidos corporales. Es posible que se conviertan en los biomarcadores circulantes más probables en las biopsias líquidas, ya que reflejan exclusivamente las variaciones biológicas dinámicas asociadas con los tumores emergentes y especifican las etapas de progresión del cáncer.
Las técnicas de microscopía de superresolución han llevado la resolución más allá del límite de difracción al rango de nanómetros.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Dayong Jin de la Universidad Tecnológica de Sydney ha desarrollado una tecnología innovadora basada en amplificadores de señal nanoscópicos (LENS) dopados con lantánidos EV-Targeting. Su artículo tiene un tremendo potencial para el diagnóstico y pronóstico del cáncer y fue publicado en eLuz.
Las nanopartículas sintéticas de conversión ascendente (UCNP) tienen propiedades fotoconmutables no lineales. Permiten un nuevo tipo de nanoscopia de súper resolución para lograr una resolución óptica de menos de 30 nm.
El último trabajo del equipo con sondas nanofotónicas logró aún más la ultrasensibilidad en la detección cuantitativa de sEV. Estas sondas mostraron una sensibilidad aproximadamente tres órdenes de magnitud mejor que el típico ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA).
Los científicos también mejoraron la resolución de la imagen para resolver biomarcadores de superficie en vehículos eléctricos individuales a alta resolución. El método depende del uso de sondas nanofotónicas uniformes, brillantes y fotoestables.
Cada uno está extremadamente dopado con decenas de miles de iones lantánidos. Durante su experimento, los sEV se capturaron primero en un portaobjetos recubierto de anticuerpo CD9 y se intercalaron entre un anticuerpo EpCAM biotinilado. Luego, las nanosondas de conversión ascendente funcionalizadas con estreptavidina marcaron el anticuerpo EpCAM para la amplificación de la señal.
Las nanosondas en los sEV individuales permiten un microscopio de alta resolución para la visualización bajo un rayo láser en forma de rosquilla. Una sola nanosonda en el centro del haz anular produce un patrón de emisión con un buzamiento donde se coloca la sonda. Las dos nanosondas adyacentes se pueden superresolver más allá del límite de difracción en la nanoescala.
Los científicos muestran que se pueden lograr imágenes de súper resolución de sEV individuales utilizando una matriz de nanosondas de conversión ascendente dotadas con múltiples tipos y diferentes concentraciones de emisores. Validan que las nanosondas conjugadas con anticuerpos pueden dirigirse a vehículos eléctricos grandes y vehículos eléctricos únicos a la molécula de adhesión celular epitelial del epítopo tumoral (EpCAM).
Usando imágenes de alta resolución, el equipo pudo medir la cantidad precisa de nanosondas en cada sEV. Han demostrado que es hipotéticamente posible sondear el tamaño y la interferencia estérica de las nanosondas en sEV individuales.
referencia de la revista
Huang, G. y otros. (2022) Nanopartículas de conversión ascendente para la cuantificación de superresolución de vesículas extracelulares pequeñas individuales. eLuz. doi.org/10.1186/s43593-022-00031-1.
Fuente: http://english.ciomp.cas.cn/
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