Nanopartículas especiais poderão um dia melhorar as técnicas modernas de imagem. Desenvolvidas por pesquisadores da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), as propriedades dessas nanopartículas únicas mudam em reação ao calor. Quando combinadas com um corante integrado, as partículas podem ser usadas em imagens fotoacústicas para produzir imagens internas tridimensionais de alta resolução do corpo humano, relata a equipe na revista Chemical Communications. .



Os pesquisadores desenvolveram o que é conhecido como nanopartículas de cadeia única (SCNPs), que são compostas de uma única cadeia molecular e têm apenas três a cinco nanômetros de tamanho. Os corantes podem ser incorporados nessas pequenas cápsulas.

"Nossos SCNPs têm propriedades termorrespostas únicas, pois sua estrutura muda quando exposta ao calor. Dependendo da temperatura, as partículas podem assumir uma estrutura compacta ou aberta. O comportamento das substâncias encapsuladas também muda", explica o químico Professor Wolfgang Binder da MLU, que liderou o estudo junto com o professor de física médica Jan Laufer e o farmacêutico Karsten Mäder.

Para o estudo, a equipe incorporou corantes especiais nos SNCPs que poderiam então ser usados ​​em imagens fotoacústicas. Neste tipo de método, os pulsos de laser são direcionados ao tecido que está sendo examinado. Lá, a energia da luz é convertida em ondas de ultrassom, o tecido aquece e as propriedades das nanopartículas mudam.

Quando as ondas de ultrassom são medidas fora do organismo, podem ser criadas imagens tridimensionais que mostram principalmente redes de vasos sanguíneos. Segundo os pesquisadores, as partículas criam um rico contraste óptico que pode ser usado, por exemplo, para examinar tumores mais de perto.

A equipe também estudou como as partículas funcionavam nas culturas de células para que pudessem entender melhor se e como funcionam no corpo humano. Isto é crucial se as partículas forem usadas em aplicações biomédicas. As novas partículas tiveram um desempenho muito bom em todos os testes realizados pela equipe.

“Nosso trabalho é um passo importante no desenvolvimento de SCNPs termorresponsivos, que podem melhorar a exatidão e a precisão do diagnóstico por imagem”, conclui Binder.

Mais informações: Justus F. Thümmler et al, Inchaço termorresponsivo de nanopartículas fotoacústicas de cadeia única, Chemical Communications (2023). DOI:10.1039/D3CC03851C
Informações do diário: Comunicações Químicas

Fornecido pela Martin Luther University Halle-Wittenberg