p Cientistas da Rice University prenderam o bismuto em uma gaiola de nanotubo para marcar células-tronco para rastreamento de raios-X. p O bismuto é provavelmente mais conhecido como o elemento ativo em um popular elixir para estabelecer o estômago e também é usado em cosméticos e aplicações médicas. O químico de arroz Lon Wilson e seus colegas estão inserindo compostos de bismuto em nanotubos de carbono de parede única para fazer um agente de contraste mais eficaz para scanners de tomografia computadorizada (TC).

p Detalhes do trabalho da equipe de Wilson's Rice e colaboradores da University of Houston, Hospital Episcopal de São Lucas, e o Texas Heart Institute aparecem no Journal of Materials Chemistry B .

p Esta não é a primeira vez que o bismuto foi testado para tomografias, e o laboratório de Wilson vem experimentando há anos com agentes de contraste baseados em nanotubos para scanners de imagem por ressonância magnética (MRI). Mas esta é a primeira vez que alguém combina bismuto com nanotubos para formar células individuais, ele disse.

p "Em algum ponto, percebemos que ninguém jamais rastreou células-tronco, ou quaisquer outras células que possamos encontrar, por CT, "Wilson disse." CT é muito mais rápido, mais barato e mais conveniente, e a instrumentação é muito mais difundida (do que a ressonância magnética). Então pensamos que se colocássemos bismuto dentro dos nanotubos e os nanotubos dentro das células-tronco, podemos ser capazes de rastreá-los in vivo em tempo real. "

p Os experimentos até agora confirmam sua teoria. Em testes usando células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea de porco, Wilson e o autor principal Eladio Rivera, um ex-pesquisador de pós-doutorado na Rice, descobriram que os nanotubos cheios de bismuto, que eles chamam de tubos Bi @ US, produz imagens de TC muito mais brilhantes do que aquelas de agentes de contraste à base de iodo comuns.

p "O bismuto foi pensado antes como um agente de contraste de TC, mas colocá-lo em cápsulas de nanotubos nos permite colocá-los dentro das células em altas concentrações, "Wilson disse." Isso nos permite tirar uma imagem de raio-X da célula.

p As cápsulas são feitas a partir de um processo químico que corta e purifica os nanotubos. Quando os tubos e cloreto de bismuto são misturados em uma solução, eles se combinam com o tempo para formar tubos Bi @ US.

p As cápsulas de nanotubos têm entre 20 e 80 nanômetros de comprimento e cerca de 1,4 nanômetros de diâmetro. "Eles são pequenos o suficiente para se difundir na célula, onde eles então se agregam em um aglomerado de cerca de 300 nanômetros de diâmetro, "disse ele." Achamos que o surfactante usado para suspendê-los em meios biológicos é removido quando eles passam pela membrana celular. Os nanotubos são lipofílicos, então, quando eles se encontram na célula, eles ficam juntos. "

p Wilson disse que os estudos de sua equipe mostraram que as células-tronco absorvem os tubos Bi @ US sem afetar sua função. "As células se ajustam ao longo do tempo à incorporação desses pedaços de carbono e, em seguida, vão para o seu trabalho, " ele disse.

p Os tubos Bi @ US têm vantagens claras sobre os agentes de contraste à base de iodo comumente usados, Wilson disse. "O bismuto é um elemento pesado, perto do final da tabela periódica, e mais eficaz na difração de raios-X do que quase qualquer outra coisa que você possa usar, ", disse ele. Uma vez que o bismuto é encapsulado nos nanotubos, o agente pode produzir alto contraste em concentrações muito pequenas. As superfícies dos nanotubos podem ser modificadas para melhorar a biocompatibilidade e sua capacidade de atingir certos tipos de células. Eles também podem ser modificados para uso com ressonância magnética, tomografia por emissão de pósitrons e sistemas de imagem por ressonância paramagnética de elétrons.

p O laboratório Rice está trabalhando para dobrar a quantidade de bismuto em cada nanotubo. "Os íons de bismuto parecem entrar nos nanotubos por ação capilar, e achamos que podemos melhorar o processo para pelo menos dobrar o contraste, talvez mais, ", disse ele." Então, gostaríamos de combinar o bismuto e o gadolínio em um nanotubo para produzir um agente de contraste bimodal que pode ser rastreado com ressonância magnética e tomografia computadorizada. "