Nanopartículas para ver dentro del cerebro vivo.

Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una nueva técnica de imagen de tejido profundo que permite ver debajo de la piel de sujetos vivos para iluminar tumores con una claridad incomparable. En el artículo In vivo molecular imaging for immunotherapy using ultra-bright near-infrared-IIb rare-earth nanoparticles publicado en la edición del 30 de septiembre de la revista Nature Biotechnology, demuestran cómo su técnica se puede utilizar para predecir la respuesta de los pacientes con cáncer a la inmunoterapia y para seguir su progreso después del tratamiento. 

Imagen de la estructura vascular. Y. Zhong y col. Stanford University*

La ventana de infrarrojo cercano con longitudes de onda entre 1,500-1,700 nm es ideal para imágenes ópticas de tejido profundo en mamíferos, pero carece de sondas brillantes y biocompatibles. La nueva técnica se basa en nanoesferas de  fluoruros activadas con iones del elemento Erbio de 13,7 nm de diámetro promedio (ErNPs).  El erbio   pertenece a una clase de las llamadas tierras raras, elemento apreciado por su capacidad única de brillar en el infrarrojo. El equipo recubrió a las nanopartículas con sustancias para  ayudar a su disolución en el torrente sanguíneo, bajar la toxicidad  y hacerlas salir más rápido del cuerpo. Además, el recubrimiento proporciona puntos de anclaje para moléculas de anticuerpos que actúan como misiles guiados para localizar y unirse a proteínas específicas en las células.  Bajo la incidencia de una determinada longitud de onda las nanopartículas de erbio producen  un brillo infrarrojo, profundo y con una resolución más fina con relación a las convencionales. La profundidad de imagen combinada con la especificidad molecular, la multiplicidad, la resolución espacial y temporal son inalcanzables por las técnicas actuales. Los vasos cerebrales de un ratón vivo se iluminan con luz infrarroja mediante sondas de nanopartículas de erbio al quedar atrapados en una luz verde azulada. El enfoque permite ver un cerebro de ratón intacto, mientras que en los convencionales solo se ve el cuero cabelludo. La técnica  podría proporcionar una forma no invasiva de conocer la respuesta a medicamentos sin necesidad de tomar una biopsia del tumor. Del mismo modo, las nanopartículas de erbio, se pueden utilizar para verificar si los tumores se han reducido, permitir a los cirujanos extirpar tumores con mayor precisión y ayudar a biólogos e investigadores médicos a estudiar procesos fundamentales dentro de las células.

Información complementaria:

*In vivo molecular imaging for immunotherapy using ultra-bright near-infrared-IIb rare-earth nanoparticles