James Bond gostava de seu martini ser 'agitado, não mexido', e agora os pesquisadores do A * STAR descobriram que tremer, ao invés de mexer, também produz melhores nanopartículas para bioimagem - com implicações importantes para espionar o câncer.

Sondas fluorescentes atualmente usadas para bioimagem (por exemplo, pontos quânticos de seleneto de cádmio) apresentam fluorescência forte o suficiente para aparecer nos detectores, mas podem ser tóxicos e, portanto, inadequados para uso no corpo. Agora, Bin Liu e seus colegas do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais fabricaram com sucesso sondas de nanopartículas que são biocompatíveis e também possuem alta especificidade e fotoestabilidade. Além disso, essas novas sondas têm excelente desempenho na região do vermelho extremo ao infravermelho próximo do espectro eletromagnético, que é de particular interesse para imagens de câncer.

O método da equipe é elegante em sua simplicidade - ele melhora as propriedades ópticas das sondas apenas variando o tamanho e a forma das nanopartículas. "Isso nos permite contornar processos de síntese e design molecular complicados, "explica Liu." Ele fornece um método fácil, mas eficiente para o desenvolvimento de sondas fluorescentes altamente vermelhas-próximas-infravermelhas. "

Os pesquisadores produziram as nanopartículas em água por dois métodos - agitação e ultrassom (ou seja, 'tremendo' em frequências muito altas). A ultrassonicação rendeu nanopartículas com tamanhos médios de 4 nanômetros, que é consideravelmente menor do que suas contrapartes agitadas. Essas nanopartículas também eram muito mais brilhantes, tendo um rendimento quântico de 26 por cento em água - mais de cinco vezes mais brilhante do que as nanopartículas produzidas por agitação.

Liu explica que o ultrassom produz cadeias poliméricas mais próximas, resultando em "estruturas compactas que podem prevenir eficazmente a invasão de água e, assim, suprimir a têmpera, produzindo fluorescência melhorada. "

Os pesquisadores então testaram o comportamento das nanopartículas produzidas por sonicação em um ambiente biológico para determinar se seriam sondas eficazes para um alvo biológico específico. Eles escolheram estreptavidina, uma proteína com alta afinidade para a molécula de adesão de células epiteliais (EpCAM) - um biomarcador comum para vários tipos de câncer. Depois de conjugar estreptavidina às superfícies das nanopartículas, os pesquisadores investigaram a eficácia das nanopartículas como uma sonda extracelular para EpCAM, empregando células de câncer de mama MCF-7 como linha celular modelo (ver imagem). As nanopartículas exibiram uma excelente fotoestabilidade e uma fluorescência muito maior do que uma sonda comercialmente disponível (Cy3-SA).

Liu observa que, ao trocar a estreptavidina por outra proteína, as mesmas nanopartículas podem ser usadas para atingir outros biomarcadores. "Isso levará a uma nova geração de sondas fluorescentes para terapia guiada por imagem, " ela diz.