Nanocilindros de oro y nanopartículas de óxido de hierro, unidos por una matriz común de sílice, dan lugar a unas nanoestructuras capaces de atraer células tumorales directamente de los vasos sanguíneos, y sin tener que extraer sangre al paciente. Una investigación internacional en la que participa la Universidad Complutense de Madrid ha logrado unir estos tres materiales para aprovechar sus propiedades magneto- plasmónicas con fines biomédicos.
Las propiedades magnéticas del óxido de hierro y la capacidad de generar señales fotoacústicas del oro se unen en una nanoestructura capaz de circular por el torrente sanguíneo del paciente y detectar células tumorales sin necesidad de extracción.
Entre las principales ventajas de esta síntesis está que los materiales utilizados son biocompatibles con tejidos biológicos y que su pequeño tamaño permite que las nanopartículas penetren en las células tumorales
Estas nanoestructuras magneto-plasmónicas combinan una respuesta magnética con otra óptica propia de algunos metales en la nanoescala (plasmón). "Existen muy pocos materiales en la naturaleza que presenten estas dos propiedades de manera simultánea y la mayoría de ellos resultan tóxicos para el ser humano", aclara Jesús G. Ovejero, investigador del Instituto de Magnetismo Aplicado de la UCM y uno de los autores del estudio.
La superficie de estas nanoestructuras puede decorarse con biomoléculas afines a receptores sobreexpresados de células cancerígenas. "Podemos conseguir que, al inyectarlas en el cuerpo humano, busquen y se internalicen preferencialmente en células tumorales", destaca el físico.
En este trabajo, publicado en Microchimica Acta, se ha buscado la captación y detección de células tumorales en un sistema de flujo continuo aprovechando la repuesta magnética y plasmónica de las nanoestructuras desarrolladas. Esto abre la posibilidad de realizar un análisis de todo el volumen de sangre que pase por un capilar seleccionado sin necesidad de extraer al paciente muestras de sangre. "La matriz de sílice resulta crucial, ya que, aunque no tenga propiedades magnéticas ni plasmónicas, permite separar los otros dos materiales de manera que sus propiedades no interfieran entre sí", explica Ovejero.
Las nanoestructuras híbridas resultantes se irradian con pulsos de luz infrarroja que generan picos de presión y, con estos, ondas de ultrasonidos que recorren el cuerpo. Este viaje queda registrado desde el exterior como si fuese una ecografía, obteniéndose imágenes dinámicas en tiempo real. Entre las principales ventajas de esta síntesis está que los materiales utilizados son biocompatibles con tejidos biológicos y que su pequeño tamaño permite que las nanopartículas penetren en las células tumorales.