Nanodispositivo Hibrido Para Tareas Medicas

Se están desarrollando nanopartículas para realizar una gama amplia de tareas médicas: en la obtención de imágenes de tumores, para inyectar medicamentos en puntos muy específicos, o para liberar pulsos de calor en zonas internas del cuerpo humano. En lugar de conformarse con disponer de nanopartículas específicas para cada una de estas aplicaciones, unos investigadores de la Universidad de Washington han combinado dos nanopartículas en una.

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El resultado es la primera estructura con una nanotecnología multiuso, para obtención de imágenes médicas y para aplicación de terapias.

Ésta es la primera vez que nanopartículas semiconductoras y de metal se han combinado en una forma que conserva la función de cada componente individual.

El autor principal del trabajo es Xiaohu Gao, especialista en bioingeniería.

El enfoque inicial de este desarrollo está centrado en las aplicaciones médicas, pero los investigadores creen que las nanopartículas multifunción también podrían usarse en investigaciones sobre energía, por ejemplo en las células solares.

Los puntos cuánticos son esferas fluorescentes de material semiconductor de sólo unos pocos nanómetros de diámetro, una pequeña fracción de la longitud de onda de la luz visible (un nanómetro es una millonésima de un centímetro). A esta escala diminuta, las propiedades ópticas únicas de los puntos cuánticos hacen que emitan luz de colores diferentes. El color depende del tamaño del punto cuántico. Los puntos cuánticos están siendo desarrollados para la obtención de imágenes médicas, y el desarrollo de células solares y diodos emisores de luz.

También se trabaja sobre nanopartículas de oro especiales que sirven para inyectar medicamentos en puntos muy específicos del interior del cuerpo humano, para tratar la artritis y para una técnica de captación de imágenes médicas para la que se utiliza luz infrarroja. El oro también reirradia el calor y podría usarse en terapias médicas para células cercanas al foco del calor.

Pero si se combinan de manera simple y directa un punto cuántico y una nanopartícula de oro, los efectos desaparecen. Los campos eléctricos de las partículas interfieren entre sí de modo que ninguna se comporta como lo haría si actuara sola. Ambas se han combinado con éxito en una superficie pero nunca en una partícula aislada.

La técnica de fabricación desarrollada por Gao y Yongdong Jin utiliza proteínas para envolver un núcleo constituido por un punto cuántico. La envoltura consiste en una cáscara delgada de oro mantenida a 3 nanómetros de distancia para que los campos ópticos y eléctricos de los componentes no se interfieran unos con otros.

El diámetro total de la actual partícula combinada es de aproximadamente entre 15 y 20 nanómetros, lo bastante pequeña para que pueda introducirse en una célula.

Incorporar el oro proporciona un sitio de enlace bien establecido para adherir moléculas biológicas cuyo blanco sean células específicas, como las de un tumor. Además, el oro es biocompatible, está médicamente aprobado y no se biodegrada.