p Nanopartículas fluorescentes carregadas com corantes emissores de luz orgânicos devem transformar as tecnologias de imagem de animais vivos. Comparado aos pontos quânticos inorgânicos, esses materiais opticamente estáveis ​​não são tóxicos e podem ser facilmente modificados com grupos funcionais, tornando-os ideais para atingir tecidos específicos do corpo. Infelizmente, sabe-se que os corantes tradicionais se agregam e perdem sua intensidade de emissão quando incorporados em nanopartículas em alta concentração. Para superar esse problema, uma equipe de pesquisadores liderada por Bin Liu e Ben Zhong Tang no Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais projetou agora uma família de corantes com fluorescência aprimorada na agregação. p No cerne dos corantes tradicionais está um cromóforo plano chamado dicianometileno modificado com trifenilamina, que emite luz vermelha em soluções diluídas, mas apresenta uma fluorescência fraca quando agregado. “A proximidade dos cromóforos induz a extinção de fluorescência devido a vias não radiativas, ”Diz Liu.

p Liu, Tang e sua equipe reverteram esse fenômeno anexando pingentes de tetrafenileteno em forma de hélice em cada extremidade do cromóforo. Ao contrário dos compostos planares, a forma das hélices evita fortes interações de empilhamento entre cromóforos, bloqueando o processo de têmpera causado por agregação. Além disso, o confinamento físico impede que essas hélices girem livremente, permitindo a emissão de luz.

p A equipe formulou os corantes usando uma matriz de albumina de soro bovino (BSA) - um polímero biocompatível e usado clinicamente - e avaliou seu desempenho como sondas. A caracterização experimental mostrou que o comprimento de onda do máximo de emissão das nanopartículas permaneceu inalterado após o encapsulamento e que a intensidade da luz emitida aumentou com o carregamento do corante.

p Imagens ao vivo de células de câncer de mama revelaram que as nanopartículas exibiram fluorescência vermelha mais intensa e homogeneamente distribuída no citoplasma (ver imagem) do que os agregados livres, sugerindo que o BSA aumentou a absorção celular dos corantes. A equipe também descobriu que as nanopartículas eram opticamente estáveis ​​em meios biológicos e exibiam boa biocompatibilidade.

p Os pesquisadores injetaram por via intravenosa as nanopartículas em camundongos com tumor de fígado para estudos de imagem in vivo. Eles descobriram que, ao contrário dos agregados livres, as nanopartículas se acumulam seletivamente no tumor, destacando claramente o tecido canceroso nos animais. “Esta demonstração destaca novas oportunidades de pesquisa para explorar sondas diagnósticas semelhantes com aplicações clínicas em potencial, ”Diz Liu.

p A equipe está atualmente investigando sondas biológicas emissivas de infravermelho próximo para aplicações de imagem tumoral in vivo. As nanopartículas também podem ser utilizadas para entender a metástase do câncer ou o destino das células-tronco transplantadas. “Essas sondas são promissoras em aplicações de imagem multimodal por meio da integração com imagem de ressonância magnética ou reagentes de imagem nuclear, ”Diz Liu.