Las Partículas 'Nanostar' Hacen Que Las Células Cancerosas Se Iluminen

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Una nueva investigación muestra que las nuevas partículas que los investigadores llaman "nanostars" pueden ingresar a las células cancerosas e iluminarlas.

Encontrar células cancerosas podría algún día involucrar el uso de un láser en una determinada región del cuerpo y observar cómo se iluminan las células cancerosas.

Los investigadores han desarrollado un nuevo tipo de nanopartículas que llaman "nanostars", que se acumulan en las células tumorales y dispersan la luz, lo que hace que los tumores sean fáciles de ver con una cámara especial.

Las partículas miden aproximadamente 140 nanómetros (0,000005 pulgadas) de ancho y consisten en estrellas de oro de ocho puntos rodeadas por una capa de tinte y encerradas en una esfera de sílice y un polímero. Dijo el Dr. Moritz Kircher, especialista en imágenes moleculares de la investigación. El método de los investigadores para fabricar las estrellas garantiza que todas las partículas sean casi idénticas, lo cual es importante porque los esfuerzos anteriores para producir tales nanopartículas no pudieron producir las formas consistentes necesarias. Centro de cáncer Memorial Sloan Kettering en la ciudad de Nueva York.

Esa forma regular de estrella es importante porque dispersa la luz de una manera particular, dijo Kircher. Cuando un láser golpea uno de los nanostars, la mayoría de la luz se dispersa con la misma cantidad de energía. Pero una pequeña cantidad de fotones, alrededor de 1 en 10 millones, se dispersa con menos energía, ya que renunciando a algunos de los enlaces químicos en el tinte que recubre las estrellas doradas, cambiando la forma en que el tinte se ve bajo la luz del láser. [10 tecnologías que transformarán tu vida]

Por lo general, sería difícil ver el cambio en la luz, pero el oro lo amplifica lo suficiente como para que las cámaras puedan verlo, dijo Kircher a WordsSideKick.com. Las nanopartículas no pueden ingresar a las células no cancerosas en el cuerpo, por lo que solo las células cancerosas se encienden.

Para probar su invención, los investigadores observaron ratones que fueron diseñados genéticamente para que tuvieran muchas probabilidades de desarrollar cáncer, y les inyectaron los nanostars.

Las partículas se extienden a lo largo de los torrentes sanguíneos de los ratones y se acumulan en las células cancerosas. Luego, los investigadores pusieron los ratones en un escenario y usaron un láser infrarrojo para escanear cada ratón. Los investigadores descubrieron que las nanopartículas causaban puntos brillantes donde se escondían las células cancerosas, e incluso las células precancerosas.

"En las células normales de órganos, músculos o grasa, no abandonan el torrente sanguíneo", dijo. Las células cancerosas tienen poros más grandes en los vasos sanguíneos que los nutren, permitiendo que las nanopartículas pasen.

Kircher dijo que ver las células precancerosas encendidas bajo el láser fue un poco sorprendente, pero fue importante porque descubrió una similitud entre las células precancerosas y las células tumorales que los investigadores habían sospechado que existían, pero que no habían visto. Se pensaba que las células precancerosas también desarrollan los poros más grandes, como las células cancerosas. Pero nadie los había observado con suficiente detalle. Debido a que las nanostars eran lo suficientemente brillantes para mostrar las células precancerosas, esto es evidencia de que también tienen poros más grandes en sus vasos sanguíneos.

Los nanostars podrían ser importantes para tratar a las personas con cáncer en las que las células peligrosas a veces son difíciles de ver, como el liposarcoma, un cáncer que surge en las células grasas. "Entras y abres el abdomen, di, y ves toda esa grasa", dijo Kircher. "Usted ve algunas vetas que parecen anormales, pero no saben dónde están los [bordes] del tumor. Por lo tanto, los médicos deben extraer todo el tejido que pueda tener cáncer o correr el riesgo de dejar algunas células cancerosas en el cuerpo. "

Estas nuevas nanopartículas mostrarían dónde están las células peligrosas y harían que la cirugía sea mucho más precisa, dijo.

Hay otros beneficios sobre los esfuerzos anteriores, dijo Kircher. Los nanostars no son específicos, no necesitan estar hechos a medida para cada tipo de cáncer. Los experimentos anteriores con nanopartículas a menudo requerían que se construyeran a pedido, recubiertos con proteínas que se unirían a tipos específicos de células cancerosas.

Pero antes de que estas nanopartículas lleguen a la clínica, aún queda trabajo por hacer para probar su toxicidad, lo que requerirá estudios en animales, dijo.

"Este es realmente un buen trabajo relacionado con la nanotecnología y su aplicación", dijo Andrey Kuzmin, profesor de física en el Instituto de Láseres, Fotónica y Biofotónica de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo, que no participó en la investigación. El equipo de Kuzmin también ha realizado un extenso trabajo en nanopartículas. Añadió que el uso de la forma de la estrella era nuevo, ya que la mayoría de las nanopartículas de oro anteriores eran más como varillas.

El trabajo aparece en la edición de hoy (21 de enero) de Science Translational Medicine.

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