Mejores herramientas médicas basadas en fluorescencia

Las nanopartículas de conversión ascendente fluorescentes que absorben luz en el rango infrarrojo y emiten en un rango visible de energía más alta resultan cada vez más interesantes para aplicaciones de generación de imágenes biomédicas. La posibilidad de excitación en el rango infrarrojo supone una ventaja importante pues los tejidos no absorben radiación infrarroja, por lo que la misma puede penetrar con más profundidad en los tejidos sin dañarlos. Gracias a la aplicación de nanopartículas funcionalizadas con marcadores de conversión ascendente excitables en el rango infrarrojo es posible activar agentes fotosensibles para aplicaciones como el tratamiento del cáncer.

Un equipo de científicos financiado por la Unión Europea inició el proyecto «Novel luminescent upconversion nanoparticles for diagnostic and therapeutic nanomedicine» (LUNAMED) para investigar la capacidad de nanopartículas de conversión ascendente innovadoras. Hasta el momento no se ha investigado profundamente la producción de estas nanopartículas por adición de iones lantánidos. Se funcionalizaron las nanopartículas para lograr la bioactividad, adicionando a sus superficies moléculas seleccionadas para tal fin.

Los científicos sintetizaron nanopartículas compuestas y las funcionalizaron para aplicarlas terapéuticamente. Se estudiaron diferentes funcionalizaciones y se comparó la absorción de las nanopartículas funcionalizadas por células cancerígenas y por células sanas. Finalmente, el equipo de trabajo demostró el uso de las nanopartículas en la generación de imágenes ópticas de células cancerosas y para el tratamiento fotodinámico. Específicamente, la excitación en el rango infrarrojo induce la emisión en el rango visible de las nanopartículas. La emisión en el rango visible excita al fotosensibilizador que a su vez destruye a las células cancerosas cercanas.

LUNAMED utiliza una ruta de síntesis de nanopartículas relativamente poco estudiada, y así abre el camino para crear nanopartículas funcionalizadas con marcadores de conversión ascendente excitables en el rango infrarrojo. Gracias a la sensibilidad en el rango infrarrojo es posible penetrar con mayor profundidad en los tejidos afectando muy poco a las células sanas. Las aplicaciones biomédicas dirigidas incluyen la detección ultrasensible de células diana, la generación de imágenes y diversos tratamientos. Los resultados publicados demuestran las posibilidades.