(PhysOrg.com) - Os raios X não são o único caminho:a luz visível e especialmente a infravermelha também pode ser usada para criar imagens de tecidos humanos. A eficácia dos processos de imagem óptica pode ser significativamente melhorada com corantes adequados usados ​​como agentes de contraste. No jornal Angewandte Chemie , uma equipe liderada por Wenbin Lin, da Universidade da Carolina do Norte, apresentou agora um novo agente de contraste que marca as células tumorais in vitro. O corante é um complexo de rutênio fosforescente incorporado em nanopartículas de um polímero de coordenação metal-orgânico, o que permite um nível extraordinariamente alto de carregamento de corante.

Os corantes fluorescentes se acumulam em quantidades variáveis ​​em diferentes tipos de tecido. Esses agentes de contraste tornam possível o uso de imagens ópticas para diferenciar entre tecido saudável e tumoral. Contudo, este método é limitado pelo fato de que concentrações muito altas de corante são necessárias para produzir fluorescência suficientemente forte. As moléculas de corante orgânico empacotadas em altas concentrações em nanocápsulas tendem a extinguir a fluorescência umas das outras. Materiais que apresentam fluorescência mais forte, como pontos quânticos, frequentemente não são biocompatíveis.

Esta equipe desenvolveu agora uma alternativa:complexos de metal conectados para formar polímeros de coordenação semelhantes a redes. Polímeros de coordenação são estruturas metal-orgânicas que consistem em íons metálicos, que atuam como pontos de conexão, ligados por pontes feitas de moléculas orgânicas ou complexos de coordenação. Os cientistas fizeram esses polímeros com pontes consistindo de um complexo emissor de luz do metal rutênio. Os íons de zircônio provaram ser pontos de conexão adequados. Essas estruturas minúsculas formam nanopartículas esféricas.

Os complexos de rutênio não apresentam fluorescência, mas sim fosforescente, o que significa que eles emitem luz por um período de tempo proporcional após a irradiação com luz. Porque eles não são colocados dentro de um contêiner de transporte nano, mas são um componente da nanopartícula, é possível atingir um nível muito alto de carregamento de corante - neste caso, mais de 50%. A extinção da fosforescência em altas concentrações não ocorre em tais complexos.

Para evitar que as partículas brilhantes se dissolvam rapidamente e para aumentar a biocompatibilidade, eles foram revestidos com finas camadas de dióxido de silício e uma camada de polietilenoglicol. Este último atua como um ponto de ancoragem para a anisamida, uma molécula que se liga especificamente a receptores que são muito mais comuns nas superfícies de muitos tipos de células tumorais do que em células saudáveis.

Em uma cultura de células, foi possível marcar seletivamente uma linha de células cancerosas com as nanopartículas fosforescentes. Os pesquisadores esperam que seja possível desenvolver agentes de contraste para o uso de imagens ópticas para detecção de tumores com base nesses novos nanomateriais metal-orgânicos.