p Os diamantes minúsculos estão fornecendo aos cientistas novas possibilidades para medições precisas de processos dentro das células vivas, com potencial para melhorar a entrega de medicamentos e a terapêutica do câncer. p Publicado em Nature Nanotechnology , pesquisadores da Cardiff University revelaram um novo método para visualizar nanodiamantes dentro de células vivas humanas para fins de pesquisa biomédica.

p Os nanodiamantes são partículas muito pequenas (mil vezes menores que o cabelo humano) e, devido à sua baixa toxicidade, podem ser usados ​​como carreadores para transportar drogas dentro das células. Eles também mostram uma grande promessa como uma alternativa aos fluoróforos orgânicos geralmente usados ​​por cientistas para visualizar processos dentro de células e tecidos.

p Uma limitação importante dos fluoróforos orgânicos é que eles têm a tendência de se degradar e branquear com o tempo sob iluminação leve. Isso torna difícil usá-los para medições precisas de processos celulares. Além disso, o branqueamento e a degradação química podem frequentemente ser tóxicos e perturbar significativamente ou mesmo matar as células.

p Há um consenso crescente entre os cientistas de que os nanodiamantes são uma das melhores alternativas de materiais inorgânicos para uso em pesquisas biomédicas, por causa de sua compatibilidade com células humanas, e devido às suas propriedades estruturais e químicas estáveis.

p Tentativas anteriores de outras equipes de pesquisa para visualizar nanodiamantes sob poderosos microscópios de luz encontraram o obstáculo de que o material do diamante em si é transparente à luz visível. Localizar os nanodiamantes sob um microscópio contou com pequenos defeitos na estrutura do cristal, que ficam fluorescentes sob iluminação de luz.

p A produção dos defeitos provou ser cara e difícil de realizar de forma controlada. Além disso, a luz fluorescente emitida por esses defeitos, e, por sua vez, a imagem obtida a partir da exploração microscópica desses nanodiamantes defeituosos, às vezes também é instável.

p Em seu último artigo, pesquisadores da Escola de Biociências e Física da Universidade de Cardiff mostraram que nanodiamantes não fluorescentes (diamantes sem defeitos) podem ser visualizados opticamente e de forma muito mais estável por meio da interação entre a luz iluminante e as ligações químicas vibratórias na estrutura da rede do diamante que resulta em luz dispersa em uma cor diferente.

p O artigo descreve como dois feixes de laser batendo em uma frequência específica são usados ​​para fazer ligações químicas vibrarem em sincronia. Um desses feixes é então usado para sondar essa vibração e gerar uma luz, chamado de espalhamento Raman anti-Stokes coerente (CARS).

p Ao focar esses feixes de laser no nanodiamante, uma imagem CARS de alta resolução é gerada. Usando um microscópio interno, a equipe de pesquisa foi capaz de medir a intensidade da luz CARS em uma série de nanodiamantes únicos de tamanhos diferentes.

p O tamanho do nanodiamante foi medido com precisão por meio de microscopia eletrônica e outros métodos de contraste óptico quantitativo desenvolvidos no laboratório do pesquisador. Desta maneira, eles foram capazes de quantificar a relação entre a intensidade da luz do CARS e o tamanho das nanopartículas.

p Consequentemente, o sinal CARS calibrado permitiu à equipe analisar o tamanho e o número de nanodiamantes que foram entregues em células vivas, com um nível de precisão até então não alcançado por outros métodos.

p Professora Paola Borri da Escola de Biociências, quem liderou o estudo, disse:"Esta nova modalidade de imagem abre a perspectiva empolgante de seguir caminhos de tráfico celular complexos quantitativamente com aplicações importantes na entrega de drogas. O próximo passo para nós será empurrar a técnica para detectar nanodiamantes de tamanhos ainda menores do que o que mostramos até agora e para demonstrar uma aplicação específica na entrega de drogas. "