p Um grupo de pesquisadores russos e franceses, com a participação de cientistas da Lomonosov Moscow State University, sintetizou nanopartículas de silício ultrapuro que exibem fotoluminescência eficiente, emissão de luz secundária após fotoexcitação. Essas partículas penetram facilmente nas células cancerosas para uso como marcadores luminescentes no diagnóstico precoce e tratamento do câncer. O estudo foi publicado na revista Relatórios Científicos . p De acordo com o co-autor Victor Timoshenko, tentativas anteriores em outros laboratórios não tiveram sucesso, principalmente porque as nanopartículas foram sintetizadas por reações químicas em soluções ácidas. "As partículas obtidas não eram suficientemente puras, "ele diz." Subprodutos das reações químicas os tornam tóxicos. Além disso, essas nanopartículas tinham uma forma, que estava longe de ser uma esfera, e não contribui para o aparecimento da fotoluminescência. Essas duas desvantagens restringiram severamente seus aplicativos. "

p Para resolver essas deficiências, os pesquisadores usaram um método diferente, a chamada ablação a laser, que ejeta átomos do alvo com um feixe de laser, para que os átomos rasgados formem um nanocristal. O problema era que os átomos rasgados, neste caso, muitas vezes não se combinavam com as partículas, mas com algumas camadas arbitrárias, e mesmo que as nanopartículas fossem obtidas, eles não eram fotoluminescentes. Ou as nanopartículas eram muito grandes, ou eles esfriaram muito rapidamente e não tiveram tempo para formar nanocristais de alta qualidade. Assim, foi necessário aquecê-los por um curto período de tempo para estimular a cristalização.

p "Para aquele propósito, decidimos usar curto, pulsos de laser de alta intensidade, "O professor Timoshenko diz." Eles não apenas ejetaram os átomos de silício do alvo, mas adicionalmente os ionizou. Os elétrons emitidos levaram à ionização de átomos de hélio que compõem a atmosfera em que estava ocorrendo. Em nanossegundos, plasma a laser formou as condições que permitiram que os átomos se sinterizassem em nanocristais esféricos. Essas contas caindo na superfície agregadas como uma camada fofa, que pode ser posteriormente disperso na água. "

p Essas nanopartículas esféricas eram do tamanho certo, dois a quatro nanômetros de diâmetro, que forneceu fotoluminescência eficiente em que cada fóton caindo foi equilibrado com um ejetado. Em contraste com as nanopartículas obtidas por corrosão química, eles não requerem aditivos tóxicos. E o mais importante, como demonstrado por experimentos biológicos, eles poderiam facilmente penetrar nas células. Além disso, as nanoesferas penetraram nas células cancerosas muito mais prontamente do que as saudáveis. Isso ocorre porque as células cancerosas estão sempre prontas para se dividir, e assim absorver tudo para produzir células-filhas. De acordo com Victor Timoshenko, dependendo do tipo de células, as células cancerosas normalmente absorvem nanopartículas de 20 a 30 por cento mais eficientemente do que as saudáveis, que forma a base para o diagnóstico de câncer em estágio inicial.

p "Nossa principal conquista foi produzir as nanopartículas e estabelecer que elas penetram facilmente nas células cancerosas, "Victor Timoshenko disse." O problema do diagnóstico é uma tarefa separada, que foi resolvido simultaneamente por biólogos, com a nossa participação. Você pode, por exemplo, substituir a análise de biópsia, um teste bastante longo e não confiável "sim-não", em vez disso, detectar se uma nanopartícula penetrou ou não em uma amostra de tecido. Existem também métodos de diagnóstico não invasivos. A luz fotoluminescente emitida pelas nanopartículas, neste caso, é difícil de usar, mas eles podem ser ativados por outros meios, por exemplo, ultrassom ou ondas eletromagnéticas de radiofrequência. "

p A principal vantagem das nanopartículas é que elas são completamente atóxicas e facilmente excretadas. Eles também podem se ligar a substâncias ou biomoléculas específicas (por exemplo, anticorpos), permitindo que os médicos os direcionem para as células cancerosas e, assim, aumentem a eficiência do diagnóstico. De acordo com Victor Timoshenko, no futuro, essas nanopartículas também podem se ligar a drogas que não apenas detectarão o câncer, mas também conduzem quimioterapia local ou radioterapia em nível celular.