Cientistas da Washington State University criaram um corante injetável que ilumina as moléculas com luz infravermelha próxima, tornando mais fácil ver o que está acontecendo no fundo do corpo.

O novo corante ajudará os pesquisadores médicos a rastrear a progressão de uma ampla gama de doenças, como o câncer.

Ming Xian, o distinto professor de química Ralph G. Yount, chama o novo corante de Washington Red. Ele e Wei Chen, um professor assistente de pesquisa no Departamento de Química da WSU, publicou um novo estudo detalhando as propriedades únicas do corante e como ele é feito em Angewandte Chemie , uma das principais revistas de química do mundo.

"A luz do infravermelho próximo passa direto pelo corpo humano, tornando-o quase invisível e fazendo tintas que respondem a esta cor de luz perfeitas para bioimagem, "Xian disse." Washington Red é um corante exclusivo e barato que vejo sendo usado em muitas áreas. "

Avanço da bioimagem fluorescente

A bioimagem fluorescente é a visualização de células e outros tecidos biológicos marcados com um corante que brilha quando ativado pela luz.

É usado para observar biomarcadores de doenças e outros compostos biológicos em tempo real e ajuda os médicos a identificar e tratar coágulos sanguíneos, doença cardíaca, tumores e outras anormalidades perigosas.

A maioria dos corantes disponíveis comercialmente para bioimagem apresentam fluorescência no espectro visível com comprimentos de onda entre 400-600 nanômetros. Existem vários problemas práticos com esses corantes. Para um, moléculas em aminoácidos, hemoglobina e outros tecidos e fluidos naturais também fluorescem quando iluminados com cores de luz nesta região do espectro, como verde e azul.

Essa luminescência natural torna difícil dizer a diferença entre o que o corante tem como alvo e os tecidos circundantes. A luz de comprimento de onda mais curto pode até danificar as células, tornando os corantes dessas cores arriscados para uso em tecidos vivos.

Luz infravermelha próxima, ou luz com comprimento de onda entre 650-900 nanômetros, é ideal para bioimagem porque penetra profundamente nos tecidos sem danificar as células naturais ou causar fluorescência.

Corantes que mostram luz infravermelha próxima se provaram extremamente difíceis de fazer, Contudo, e tendem a ser limitados na aplicação.

O novo corante Washington Red de Xian difere destes de várias maneiras. O processo de fabricação é mais simples e o corante é fácil de temperar, o que significa que ele não brilhará próximo ao infravermelho até que seja localizado e ligado ao seu alvo. Washington Red também é altamente ajustável. Ele pode ser modificado para buscar e se ligar a uma ampla variedade de moléculas, gases e outras substâncias no corpo.

"Comparado a outros corantes infravermelhos próximos, nosso corante é fácil de fazer e pode ser modificado para atingir muitos compostos biológicos diferentes, "Disse Xian." Poderia ser usado para rastrear a progressão de uma ampla variedade de doenças e estudar processos biológicos específicos, como inflamação no coração ou o acúmulo de células tumorais, o que poderia eventualmente levar ao design de novos medicamentos e terapias médicas. "

Xian trabalhou com o Escritório de Comercialização da WSU para registrar uma patente para seu corante Washington Red, para que pudesse ser usado por pesquisadores em outras instituições em todo o país e no mundo.

"A capacidade de iluminar moléculas específicas dentro de criaturas vivas tem muitas aplicações potenciais, Xian disse. "Estamos ansiosos para colaborar com outros grupos de pesquisa e fornecer-lhes o Washington Red para que possam realizar suas próprias investigações exclusivas."

A pesquisa de Xian está de acordo com os Grandes Desafios da WSU, um conjunto de iniciativas de pesquisa voltadas para grandes questões sociais. É particularmente relevante para o desafio de manter a saúde e abordar o início e a progressão da doença.