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(noticias nanowerk) Una nanosonda luminiscente fotoluminiscente abre nuevas posibilidades para obtener imágenes de células vivas. Como informa un equipo de investigación en la revista quimica APLICADA (“Nanotorchas de resplandor recargable para el rastreo in vivo de microrobots basados en células”), su nueva “nanotorcha” puede continuar brillando durante más de diez días después de una sola estimulación. Esto permite rastrear en tiempo real los recorridos de los microrobots a través del cuerpo. Además, se puede “cargar” con luz del infrarrojo cercano (NIR) sin contacto y de forma no invasiva.
![Nanotorchas fotoluminiscentes recargables para el seguimiento in vivo de microrobots basados en células](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id65022_1b.jpg)
Los macrófagos son células inmunes importantes que «comen» bacterias y participan en la eliminación de células cancerosas. Además, pueden absorber fármacos y transportarlos al interior de las células, incluidas las células tumorales. Cuando absorben nanopartículas magnéticas, los macrófagos pueden ser guiados por imanes a un área objetivo del cuerpo, como un tumor. Esto permite a los “microrobots” macrófagos reducir los efectos secundarios de la quimioterapia.
Sería útil poder rastrear los microrobots a lo largo del tiempo a medida que se mueven por el cuerpo. Se han considerado técnicas de obtención de imágenes por fluorescencia, pero requieren una irradiación externa constante. Esto provoca un elevado ruido de fondo resultante de la autofluorescencia de muchas biomoléculas.
Además, la profundidad de penetración limitada necesaria de la luz visible y ultravioleta en el tejido limita la profundidad de detección. Una alternativa podría ser el uso de sondas que puedan irradiarse antes del procedimiento y producir un resplandor. Sin embargo, las nanopartículas inorgánicas con un brillo duradero presentan el riesgo de que se escapen iones de metales pesados; mientras que los compuestos orgánicos sólo brillan brevemente y no pueden excitarse repetidamente.
Un equipo del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia China de Ciencias (China) ha desarrollado una “nanolámpara recargable” en colaboración con la Universidad de Koç (Turquía). Consta de varios componentes: nanopartículas de un precursor de una molécula orgánica luminiscente, fotosensibilizadores (un análogo hidrofóbico del azul de metileno) y polietilenglicol equipado con péptidos que penetran en las células.
El fotosensibilizador absorbe la luz NIR y excita las moléculas de oxígeno circundantes. Este oxígeno singlete altamente reactivo se une luego al precursor y forma un grupo dioxetano, un anillo de cuatro miembros formado por dos átomos de oxígeno y dos de carbono. Esto da como resultado una reordenación que libera la molécula luminosa deseada y libera el exceso de energía a través de la luminiscencia. Después de la primera irradiación, las nanollamaradas continúan brillando durante diez días.
Una vez agotadas, las nanollamaradas se pueden recargar “de forma remota” y hacer que brillen nuevamente usando radiación externa con luz NIR que puede penetrar profundamente en el tejido, varias veces. Esto requiere que las cantidades relativas de fotosensibilizador y precursores de moléculas luminiscentes se elijan de manera que sólo algunos de los precursores se activen con cada irradiación. Esto permite obtener imágenes durante períodos de tiempo más largos.
Trabajando con el equipo turco liderado por Safacan-Kolemen, el equipo chino liderado por Pengfei Zhang, Ping Gong y Lintao Cai introdujeron estos nuevos nanoquemadores en microrobots basados en macrófagos y pudieron seguir su camino controlado por imanes a través de los cuerpos de ratones en el Realice un seguimiento del tiempo de la realidad a través de las señales de luminiscencia.
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