El grupo de investigadores rusos y franceses, con la participación de científicos de la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, ha logrado sintetizar nanopartículas de silicio ultra puro, que exhibía la propiedad de fotoluminiscencia eficiente, es decir, emisión de luz secundaria después de la fotoexcitación. Estas partículas fueroncapaz de penetrar fácilmente en las células cancerosas y permitió utilizarlas como marcadores luminiscentes en el diagnóstico precoz del cáncer y en los tratamientos de esta enfermedad. El artículo fue publicado en la revista Informes científicos .
Sin embargo, según uno de los coautores del estudio, profesor del Departamento de Física de la Universidad Estatal de Lomonosov de Moscú, Victor Timoshenko, las partículas '' realizan activamente investigaciones para encontrar métodos para sintetizar tales nanopartículas en muchos laboratorios de todo el mundo.la calidad era deficiente, principalmente porque fueron sintetizadas por reacciones químicas en soluciones ácidas. "Las partículas obtenidas no eran lo suficientemente puras", dice. "Los subproductos de las reacciones químicas las hicieron tóxicas. Además, estas nanopartículas tenían una forma queestaba lejos de ser una esfera y no contribuye a la aparición de la fotoluminiscencia. Estos dos inconvenientes restringieron severamente sus aplicaciones '.
Para deshacerse de estas deficiencias, los investigadores decidieron usar un método diferente, sin resultados positivos previamente: la llamada ablación con láser, es decir, la expulsión de átomos del objetivo con un rayo láser, de modo que los átomos desgarradosformaría un nanocristal entonces. El problema aquí era que los átomos desgarrados en este caso a menudo no se combinaban en partículas, sino en algunas capas arbitrarias, e incluso si se obtenían las nanopartículas, no brillaban. Ocurrió porque las nanopartículas erandemasiado grande, o se enfrían demasiado rápido y no tuvieron tiempo para formar nanocristales de alta calidad. En otras palabras, fue necesario calentarlos, para alentar la cristalización por un tiempo muy corto.
'Para ese propósito, decidimos usar pulsos láser cortos de alta intensidad', dice el profesor Timoshenko. 'No solo expulsaron los átomos de silicio del objetivo, sino que también los ionizaron. Los electrones emitidos condujeron a la ionización de helioátomos, en qué atmósfera estaba sucediendo todo. En muy poco tiempo de nanosegundos apareció algo parecido al microondas, el plasma láser formó las condiciones que permitieron que los átomos se sinterizaran en nanocristales esféricos.capa esponjosa, que posteriormente podría dispersarse fácilmente en agua '.
Estas nanopartículas tenían forma esférica y tenían el tamaño adecuado, de 2 a 4 nanómetros de diámetro, lo que, como bien saben los físicos, proporcionó una fotoluminiscencia eficiente donde cada fotón que cae se equilibra con una expulsada. En contraste con las nanopartículas obtenidas porgrabado químico, fueron privados de aditivos tóxicos. Y lo más importante, como lo demuestran los experimentos biológicos, podrían penetrar fácilmente en las células. Además, en las células cancerosas, tales nanoesferas penetran mucho más fácilmente que en las sanas. Esto se debe aEl hecho de que las células cancerosas siempre estén listas para dividirse, siempre absorbe todo alrededor para dar lugar a células hijas. Según Victor Timoshenko, según el tipo de células, las células cancerosas típicamente absorben nanopartículas 20-30% por ciento más eficientemente que las sanasunos, y esto ya puede sentar las bases para el diagnóstico de cáncer en su 'etapa inicial.
"Nuestro principal logro fue que produjimos tales nanopartículas y establecimos que penetran fácilmente en las células cancerosas", dijo Victor Timoshenko. "El problema del diagnóstico es una tarea separada, que los biólogos resuelven simultáneamente, con nuestra participación. Ustedpuede, por ejemplo, reemplazar el análisis de biopsia, una prueba de "sí-no" bastante larga y no demasiado confiable, en la que las células cancerosas en el cuerpo son detectadas por el hecho de si una nanopartícula penetró una muestra de tejido o noTambién existen métodos de diagnóstico no invasivos. La luz fotoluminiscente emitida por las nanopartículas en este caso es difícil de usar, pero pueden activarse por otros medios, por ejemplo, ultrasonido o ondas electromagnéticas de radiofrecuencia ''.
La principal ventaja de las nanopartículas obtenidas es que son completamente no tóxicas y se excretan fácilmente. Pero su ventaja no se reduce a eso. También pueden unir sustancias específicas o un grupo de biomoléculas p. Ej., Anticuerpos a su superficie, permitiendonosotros para dirigirlos a la penetración en las células cancerosas y, por lo tanto, aumentar la eficiencia del diagnóstico. Según Victor Timoshenko, en el futuro esas nanopartículas obtenidas también tendrán el fármaco adjunto, que no solo detectará el cáncer, sino que también ayudará a realizar una quimioterapia localo radioterapia a nivel celular.
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Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Moscú Lomonosov . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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