(PhysOrg.com) -- I ricercatori hanno sviluppato un modo per migliorare il modo in cui i tumori cerebrali compaiono nelle scansioni MRI e durante gli interventi chirurgici, rendendo i tumori più facili da identificare e rimuovere per i chirurghi.

Gli scienziati della Ohio State University stanno sperimentando diverse nanoparticelle che sperano possano un giorno essere iniettate nel sangue dei pazienti e aiutare i chirurghi a rimuovere tumori cerebrali letali noti come glioblastomi.

Nel diario Nanotecnologia, i ricercatori hanno riferito di aver prodotto una piccola particella chiamata nanocomposito che è sia magnetica che fluorescente. Questi nanocompositi misurano meno di venti nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro). Un foglio di carta, Per esempio, è circa 100, 000 nanometri di spessore.

"La nostra strategia è combinare due particelle che contengono proprietà diverse per creare una particella con proprietà multiple, "ha spiegato Jessica Winter, assistente professore in ingegneria chimica e biomolecolare e ingegneria biomedica presso l'Ohio State.

Le nanoparticelle magnetiche enfatizzano i contrasti di colore all'interno delle risonanze magnetiche, consentendo ai medici di vedere tumori cancerosi potenziali o esistenti prima dell'intervento chirurgico. Le nanoparticelle fluorescenti possono cambiare il colore che il tumore appare nel cervello quando viene visto sotto una luce speciale.

I neurochirurghi potrebbero beneficiare di una particella multifunzionale che consentirebbe loro di vedere meglio il tumore con una risonanza magnetica prima dell'intervento chirurgico, e poi vederlo fisicamente durante l'intervento, ha detto l'inverno.

"Stiamo cercando di sviluppare un singolo nanocomposito che sia magnetico - in modo da poter eseguire la risonanza magnetica preoperatoria - e che sia fluorescente - in modo che quando i chirurghi neurologici entrano in sala operatoria, possono far brillare una luce sul tumore e brillerà di un colore specifico come il verde, Per esempio. Quindi, il chirurgo può semplicemente rimuovere tutto il verde, " disse l'inverno.

"Con i tradizionali mezzi di contrasto magnetici, avrai una risonanza magnetica, ma non vedrai nulla durante l'intervento, " lei ha aggiunto.

Lo studio di Winter ha fornito una prova convincente che si può formare una particella con proprietà duali. Però, queste particelle multifunzionali non possono essere utilizzate per test su animali o umani perché la particella fluorescente, tellururo di cadmio, è tossico.

"Attualmente stiamo lavorando su una particella fluorescente alternativa composta da carbonio. Ciò eliminerà le complicazioni che sorgono con l'ingestione delle particelle di tellururo di cadmio, " disse l'inverno.

Pazienti con una forma specifica di tumore cerebrale mortale, glioblastoma, potrebbe beneficiare del lavoro di Winter. I glioblastomi sono generalmente localizzati nella zona temporale, o lobo frontale del cervello, e i tumori localizzati lì sono difficili da vedere e rimuovere.

La combinazione delle due particelle potrebbe fornire ai medici un aiuto sia prima che durante l'intervento chirurgico per rimuovere un tumore al cervello, ha detto l'inverno.

Uno dei successi nella creazione della nuova particella nanocomposita è stato il modo in cui l'hanno fatto, ha detto l'inverno. Normalmente è difficile combinare particelle come queste, un processo noto come doping.

I ricercatori dello Stato dell'Ohio hanno perseguito un approccio che non era stato tentato prima. Hanno scelto di legare la loro particella fluorescente sopra la loro particella magnetica a temperature estremamente elevate.

La chiave è che la nostra sintesi viene eseguita a temperature piuttosto elevate - circa 350 gradi Celsius (circa 660 gradi Fahrenheit), " Spiegò Winter. "La sintesi fu inaspettata, ma fresco allo stesso tempo, ed eravamo eccitati quando abbiamo visto quello che abbiamo ottenuto."

Il primo chirurgo neurologico che collabora con Winter e il suo team, un assistente professore presso il Dipartimento di Neurochirurgia, Atom Sarkar, spera di testare l'approccio sugli animali ad un certo punto. Ma prima devono produrre una particella che non contenga ingredienti tossici. Se i risultati continueranno ad essere incoraggianti, Winter è ottimista sul fatto che particelle multifunzionali simili potrebbero diventare una parte innovativa della chirurgia neurologica entro i prossimi cinque anni.