Los científicos han diseñado nanopartículas de oro, no mayores de 100 nanómetros, que pueden recubrirse y usarse para rastrear el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos más pequeños del cuerpo.
Al mejorar nuestra comprensión del flujo sanguíneo in vivo, las nanoprobes representan una oportunidad para ayudar en el diagnóstico temprano de la enfermedad.
La microscopía de luz es un campo en rápida evolución para comprender los sistemas in vivo donde se requiere una alta resolución. Es particularmente crucial para la investigación cardiovascular, donde los estudios clínicos se basan en tecnologías de ultrasonido que tienen inherentemente una resolución más baja y proporcionan información limitada.
La capacidad de controlar el flujo sanguíneo en el árbol vascular sofisticado especialmente en los elementos más pequeños de la microvasculatura - capilares puede proporcionar información invaluable para comprender los procesos de la enfermedad, como la trombosis y la inflamación vascular. Hay otras aplicaciones para la entrega mejorada deterapéutica, como apuntar a tumores.
Actualmente, el flujo sanguíneo en la microvasculatura no se conoce bien. La nanociencia está en una posición única para ayudar a comprender los procesos que ocurren en los vasos de dimensiones micrométricas.
El diseño de sondas para monitorear el flujo sanguíneo es un desafío debido al medio ambiente; los altos niveles de proteína en plasma y las altas concentraciones de glóbulos rojos son perjudiciales para las imágenes ópticas.
Las técnicas convencionales se basan en la tinción de glóbulos rojos, utilizando tintes orgánicos con uso de corta duración debido al foto-blanqueo, como motivo de seguimiento. El tamaño relativamente grande de los glóbulos rojos 7-8 micrómetros, que son efectivamente las sondas,limita la resolución en imágenes y análisis de la dinámica de flujo de los recipientes más pequeños que tienen un ancho similar.
Por lo tanto, para tener una resolución más detallada e información sobre el flujo sanguíneo en la microvasculatura, se requieren sondas aún más pequeñas.
Este documento, publicado en nanomedicina , informa un método para la preparación de nanopartículas de oro recubiertas de iridio como sondas luminiscentes para imágenes ópticas en sangre.
La profesora Zoe Pikramenou, de la Facultad de Química de la Universidad de Birmingham, explicó: "La clave de estas nanopartículas recubiertas de iridio reside en su pequeño tamaño y en las propiedades luminiscentes características. El iridio da una señal luminiscente en elespectro visible, que proporciona una ventana óptica que se puede detectar en la sangre. También es de larga duración en comparación con los fluoróforos orgánicos, mientras que las pequeñas partículas de oro son ideales para rastrear el flujo y se detectan claramente en los tejidos ".
El equipo pudo estabilizar nanopartículas de oro solubles en agua, recubiertas con sondas luminiscentes de iridio, con un tamaño de hasta 100 nanómetros usando un recubrimiento de surfactante.
El profesor Gerard Nash, del Instituto de Ciencias Cardiovasculares de la Universidad de Birmingham, agregó: "El tamaño de 100 nanómetros es ideal para no perturbar el flujo, pero aún es detectable por imágenes de alta resolución usando microscopios convencionales. Estas nanopartículas pueden serutilizado como rastreadores para la detección en canales submilimétricos de dimensiones similares a muchos microvasos con mayor resolución que las células sanguíneas teñidas con fluorescencia ".
El profesor Stuart Egginton comentó: "Las nanopartículas ingresan a la circulación sanguínea y pueden reflejarse claramente por fluorescencia en diferentes órganos, mientras que la señal de oro puede cuantificarse fácilmente por otras técnicas".
El equipo ahora buscará desarrollar las nanopartículas para permitir la entrega dirigida dentro del cuerpo, e investigar el potencial de imágenes in vivo usando sondas de infrarrojo cercano.
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Materiales proporcionados por Universidad de Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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