Los químicos del Trinity College Dublin, en colaboración con RCSI, han ideado una nueva y revolucionaria técnica de escaneo que produce imágenes 3D de huesos de alta resolución extremadamente alta, sin exponer a los pacientes a la radiación de rayos X.
Los químicos unen compuestos luminiscentes a pequeñas estructuras de oro para formar 'nanoagentes' biológicamente seguros que son atraídos por las superficies ricas en calcio, que aparecen cuando los huesos se agrietan, incluso a un nivel micro. Estos nanoagentes apuntan y resaltan las grietas formadas en los huesos,permitiendo a los investigadores producir una imagen 3D completa de las regiones dañadas.
La técnica tendrá implicaciones importantes para el sector de la salud, ya que se puede utilizar para diagnosticar la resistencia ósea y proporcionar un plan detallado de la extensión y el posicionamiento preciso de cualquier debilidad o lesión. Además, este conocimiento debería ayudar a prevenir la necesidad de implantes óseosen muchos casos, y actúa como un sistema de alerta temprana para personas con alto riesgo de enfermedades óseas degenerativas, como la osteoporosis.
La investigación, dirigida por el equipo de profesor de química del Trinity College de Dublín, Thorri Gunnlaugsson, y la investigadora postdoctoral, Esther Surender, acaba de publicarse en la revista líder Chem , un diario hermano para Celda publicado por CellPress
El profesor Gunnlaugsson dijo: "Este trabajo es el resultado de muchos años de exitosa colaboración entre químicos de Trinity y expertos médicos y de ingeniería de RCSI. Hemos demostrado que podemos lograr un mapa tridimensional de daño óseo, que muestrallamados microgrietas, que utilizan imágenes de luminiscencia no invasivas. El nanoagente que hemos desarrollado nos permite visualizar la naturaleza y el alcance del daño de una manera que antes no era posible. Este es un gran paso adelante en nuestro esfuerzo por desarrollar un contraste dirigidoagentes para el diagnóstico óseo para su uso en aplicaciones clínicas "
El trabajo fue financiado por Science Foundation Ireland y por el Irish Research Council, y se benefició de la colaboración con científicos del RCSI Royal College of Surgeons en Irlanda, dirigido por el profesor de anatomía, Clive Lee.
El profesor Lee dijo: "La actividad diaria carga nuestros huesos y hace que se desarrollen microgrietas. Normalmente se reparan mediante un proceso de remodelación, pero cuando las microgrietas se desarrollan más rápido, pueden exceder la tasa de reparación y así acumular y debilitar nuestros huesos. Esto ocurreen los atletas y conduce a fracturas por estrés. En las personas mayores con osteoporosis, las microfisuras se acumulan porque la reparación se ve comprometida y conduce a fracturas por fragilidad, más comúnmente en la cadera, la muñeca y la columna vertebral. Las técnicas actuales de rayos X pueden informarnos sobre la cantidad de hueso presente, perono dan mucha información sobre la calidad del hueso "
Continuó: "Al usar nuestro nuevo nanoagente para etiquetar microgrietas y detectarlas con imágenes de resonancia magnética IRM, esperamos medir tanto la cantidad como la calidad del hueso e identificar a las personas con mayor riesgo de fractura e instituir una terapia adecuada. Diagnóstico de huesos débilespor lo tanto, antes de que se rompan debería reducir la necesidad de operaciones e implantes: es mejor prevenir que curar ".
Además de la resolución sin precedentes de esta técnica de imagen, otro gran paso adelante radica en no exponer los rayos X a los pacientes. Los rayos X emiten radiación y, en algunos casos, se han asociado con un mayor riesgo de cáncer.los nanoagentes a base de oro que emiten rojo utilizados en esta técnica alternativa son biológicamente seguros: los médicos han utilizado el oro de manera segura de varias maneras en el cuerpo durante algún tiempo.
la Dra. Esther Surender, Trinity, dijo: "Estos nanoagentes tienen un gran potencial para la aplicación clínica. En primer lugar, al usar nanopartículas de oro, pudimos reducir la concentración general del agente que tendría que administrarse dentro del cuerpo, que esideal desde una perspectiva clínica. En segundo lugar, mediante el uso de lo que se denomina 'excitación de dos fotones', pudimos obtener imágenes de la estructura ósea utilizando una excitación de longitud de onda larga, que no es dañina ni daña los tejidos biológicos ".
Agregó: "Estos nanoagentes son similares a los agentes de contraste que se utilizan actualmente para la resonancia magnética en la clínica y, por lo tanto, tienen el potencial de proporcionar un medio novedoso de diagnóstico médico de huesos en el futuro. Específicamente, al reemplazar el Europio consu ion gemelo Gadolinio, podemos sintonizar la actividad de resonancia magnética de estos nanoagentes para uso futuro junto con rayos X y tomografía computarizada TC ".
El profesor Gunnlaugsson y su equipo de investigación se basan en el Trinity Biomedical Sciences Institute TBSI, que recientemente celebró su quinto aniversario. El profesor Gunnlaugsson presentó su investigación en un simposio para celebrar la ocasión, junto con muchos otros líderes mundiales enquímica, inmunología, bioingeniería y biología del cáncer.
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Materiales proporcionado por Trinity College de Dublín . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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