(PhysOrg.com) - As nanopartículas desempenham um papel significativo no desenvolvimento de futuras técnicas diagnósticas e terapêuticas para tumores, por exemplo, como transportadores de drogas ou como agentes de contraste. A absorção e a dispersão das nanopartículas no tecido tumoral dependem fortemente do tamanho da partícula. A fim de estudar sistematicamente isso, cientistas do Massachusetts Institute of Technology e da Harvard Medical School já produziram um conjunto de nanopartículas fluorescentes de vários diâmetros entre 10 e 150 nm. Como a equipe liderada por Moungi G. Bawendi e Daniel G. Nocera relata na revista Angewandte Chemi e, eles foram capazes de usá-los para acompanhar simultaneamente a dispersão de partículas de diferentes tamanhos através de tumores de camundongo em tempo real.

Para que as técnicas biomédicas baseadas em nanopartículas funcionem, as nanopartículas devem ter o tamanho ideal. Para estudos, é portanto desejável observar simultaneamente o comportamento de partículas de tamanhos diferentes no mesmo tumor in vivo. Isso requer partículas quimicamente comparáveis ​​de vários tamanhos, cada grupo de tamanho consiste em partículas de tamanho e composição uniformes. Adicionalmente, deve ser possível detectar e diferenciar simultaneamente as várias partículas. Também, eles devem ser biocompatíveis, e não pode formar agregados ou adsorver proteínas. Este desafio complexo agora foi vencido.

Os pesquisadores desenvolveram um conjunto de nanopartículas em vários tamanhos, que pode ser detectado por meio de pontos quânticos fluorescentes. Os pontos quânticos são estruturas semicondutoras na fronteira entre os corpos sólidos macroscópicos e o nanomundo da mecânica quântica. Ao produzir seletivamente pontos quânticos de diferentes tamanhos, é possível obter pontos quânticos que fluorescem em diferentes comprimentos de onda definidos, o que permite que sejam detectados e diferenciados simultaneamente.

Para produzir nanopartículas em diferentes classes de tamanho, os cientistas revestiram pontos quânticos de seleneto de cádmio / sulfeto de cádmio com ligantes de polímero, como dióxido de silício e polietilenoglicol. Eles alcançaram partículas maiores que 100 nm de diâmetro anexando pontos quânticos a partículas de dióxido de silício pré-fabricadas e, em seguida, revestindo-as com polietilenoglicol. Para cada classe de tamanho, eles selecionaram pontos quânticos que emitem luz de um comprimento de onda diferente.

Os pesquisadores injetaram por via intravenosa uma mistura de partículas com diâmetros de 12, 60, e 125 nm em camundongos com câncer. A microscopia de fluorescência foi usada para acompanhar a entrada das partículas no tecido tumoral in vivo. Considerando que as partículas de 12 nm passaram facilmente dos vasos sanguíneos para o tecido e se espalharam rapidamente, as partículas de 60 nm passaram pelas paredes da veia, mas permaneceram dentro de 10 µm da parede do vaso, incapaz de passar mais fundo no tecido. As partículas de 125 nm essencialmente não atravessaram as paredes dos vasos sanguíneos.