Los nanorods hechos de sulfuro de bismuto matan las células tumorales con calor cuando se irradian con luz infrarroja cercana NIR. Los científicos chinos ahora están haciendo que estas armas sean más poderosas al remodelar el estado del defecto de la red cristalina de nanorod al agregar nanodots de oro.reportado en el diario Angewandte Chemie , esto podría ser una buena base para un tratamiento fototérmico más eficaz de los tumores.
En la terapia fototérmica, se introduce un agente en un tumor y luego la región se irradia con luz NIR, una longitud de onda que penetra mucho en el tejido sin causar daño. El agente absorbe la luz NIR y la convierte en calor. El sobrecalentamiento local matafuera de las células tumorales mientras el tejido sano está protegido. Idealmente, el agente fototérmico puede actuar simultáneamente como un agente de contraste para el diagnóstico por imágenes, como la tomografía computarizada TC, que se puede utilizar para localizar el tumor.
Los nanomateriales hechos de sulfuro de bismuto semiconductor Bi 2 S 3 son muy adecuados para este trabajo. Los investigadores que trabajan con Haiyuan Zhang en la Academia de Ciencias de China Changchun, Jilin, China ahora han podido aclararlos mecanismos que subyacen a las propiedades fototérmicas de estos materiales. Sobre la base de este conocimiento, han podido mejorar el rendimiento fototérmico de los nanorods de sulfuro de bismuto al agregar nanodots de oro a su superficie.
En términos simples, funciona así: en los semiconductores, la luz puede excitar electrones cargados negativamente a tal grado que saltan a un nivel de energía más alto llamado banda de conducción. Esto deja "agujeros" cargados positivamente. Recombinación de los electronesy los agujeros liberan energía, que se transfiere a la red cristalina, haciendo que vibre. Esta energía vibratoria se libera al medio ambiente como calor. Ciertos defectos, conocidos como defectos de nivel profundo, en la red cristalina promueven este tipo de recombinación de agujeros electrónicos..
En Bi 2 S 3 nanomateriales, que se sintetizan en un exceso de Bi y una escasez de S, la red tendrá ubicaciones con átomos de azufre faltantes o lugares en los que un Bi reemplaza a un S. Ambos puedenactúan como defectos profundos. El aumento de la cantidad de defectos profundos o la mayor introducción de electrones a estos defectos profundos podría aumentar la eficacia fototérmica de los nanomateriales Bi 2 S 3. Aquí es donde los átomos de oro juegan un papel. Los átomos de oro se unen al azufreátomos y mantenerlos fuera de sus posiciones de red. Esto da como resultado más defectos. Además, los puntos de contacto entre el Bi 2 S 3 y el oro proporcionan a los electrones excitados un nivel de energía que les permite regresar más fácilmente ael nivel de energía donde hay errores de sustitución, lo que permite que los electrones caigan más fácilmente en la "trampa" de defectos profundos
Los nanorods son muy visibles como agentes de contraste en tomografías computarizadas de tumores en ratones, porque se agregan preferentemente en las células tumorales. La inhibición del crecimiento tumoral con la versión dorada de los nanorods bajo irradiación con NIR aumentó significativamente sobre los nanorods sin oro.Después de catorce días de tratamiento de los ratones, algunos de los tumores habían desaparecido por completo. No se observaron efectos secundarios tóxicos ni daños en el tejido circundante.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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