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Desarrollan en Rusia microcápsulas con puntos cuánticos para diagnosticar el cáncer

CC0 / Pixabay / Microscopio (imagen referencial)
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Especialistas del Instituto de Biomedicina de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares de Rusia (MEPhI), en colaboración con sus colegas extranjeros, diseñaron microcápsulas polielectrolíticas con puntos cuánticos incorporados que podrán usarse para detectar y tratar los tumores malignos.

Los científicos del Laboratorio de Nanobioingeniería del Instituto de Biomedicina de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares de Rusia (MEPhI) Galina Nifóntova, María Zvaizgne, María Baríshnikova e Ígor Nabíev, en colaboración con investigadores del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, el Instituto Max Planck de Medicina Experimental (Alemania) y la Universidad de Reims Champagne-Ardenne (Francia), diseñaron microcápsulas polielectrolíticas con puntos cuánticos incorporados que podrán usarse para detectar y tratar las enfermedades oncológicas.

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Las microcápsulas polielectrolíticas son uno de los medios más prometedores de transporte dirigido y liberación controlada de fármacos, agentes contrastantes y marcadores fluorescentes para diagnosticar y tratar diferentes enfermedades, incluidas las oncológicas.

Los científicos desarrollaron este método para obtener las micropartículas con un recubrimiento multicapa de polielectrolitos de carga opuesta, en el que están incorporados los puntos cuánticos: unos nanocristales fluorescentes de alta luminosidad y fotoestabilidad. Estas propiedades de los nanocristales los convierten en marcadores fluorescentes atractivos para visualizar la penetración intracelular y el transporte de microcápsulas.

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La posibilidad de incorporar los puntos cuánticos, fluorescentes en diferentes áreas espectrales, en los sistemas teranósticos de diagnóstico y suministro de medicamentos a base de microcápsulas polielectrolíticas abre amplios horizontes a la hora de realizar el seguimiento de su transporte en el organismo.

"Según demostraron los experimentos, es posible realizar el seguimiento de las microcápsulas incluso a nivel intracelular a través de la distribución de las cápsulas y su contenido por los compartimentos de la célula", informa la directora del proyecto, la investigadora del Laboratorio de Nanobioingeniería de la MEPhI, Galina Nifóntova.

Según ella, el estudio de las propiedades de las microcápsulas codificadas ópticamente revela que podrán servir de base para desarrollar medios teranósticos eficaces de nueva generación. "O sea, los agentes que sirven a la vez para diagnosticar y transportar controladamente los fármacos", explica la científica.

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Los investigadores determinaron el contenido óptimo de los puntos cuánticos usados para el procedimiento de codificación que aseguren las propiedades fluorescentes óptimas de las microcápsulas codificadas.

Durante el estudio, cuyos resultados han sido publicados en la revista Nanoscale Research Letters, se demostró la absorción de las microcápsulas por parte de las células, en particular, por los macrófagos de los ratones. Esto confirmó la posibilidad de un uso eficaz de este sistema diseñado para visualizar las células vivas, al igual que para transportar y suministrar las microcápsulas en las células vivas.

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El trabajo presentado se realizó con el apoyo del programa del Concurso Estatal del Ministerio de Educación y Ciencia de Rusia 'Microcápsulas y nanocristales multifuncionales y sensibles al estímulo para diagnóstico temprano y tratamiento eficaz del cáncer de pulmón y de mama'.

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