(PhysOrg.com) -- Le nanoparticelle svolgono un ruolo significativo nello sviluppo di future tecniche diagnostiche e terapeutiche per i tumori, ad esempio come trasportatori di farmaci o come mezzi di contrasto. L'assorbimento e la dispersione delle nanoparticelle nel tessuto tumorale dipendono fortemente dalla dimensione delle particelle. Per studiarlo sistematicamente, scienziati del Massachusetts Institute of Technology e della Harvard Medical School hanno ora prodotto una serie di nanoparticelle fluorescenti di vari diametri tra 10 e 150 nm. Come riporta sulla rivista il team guidato da Moungi G. Bawendi e Daniel G. Nocera Angewandte Chemi e, sono stati in grado di usarli per seguire simultaneamente la dispersione di particelle di diverse dimensioni attraverso i tumori del topo in tempo reale.
Affinché le tecniche biomediche basate sulle nanoparticelle funzionino, le nanoparticelle devono essere di dimensione ottimale. Per gli studi, è quindi desiderabile osservare contemporaneamente in vivo il comportamento di particelle di dimensioni diverse nello stesso tumore. Ciò richiede particelle chimicamente comparabili di varie dimensioni, ciascun gruppo dimensionale costituito da particelle di dimensione e composizione uniformi. Inoltre, deve essere possibile rilevare e differenziare contemporaneamente le varie particelle. Anche, devono essere biocompatibili, e non possono formare aggregati o adsorbire proteine. Questa sfida complessa è stata ora vinta.
I ricercatori hanno sviluppato una serie di nanoparticelle di varie dimensioni, che può essere rilevato mediante punti quantici fluorescenti. I punti quantici sono strutture semiconduttrici al confine tra corpi solidi macroscopici e il nano-mondo quantomeccanico. Producendo selettivamente punti quantici di diverse dimensioni, è possibile ottenere punti quantici che emettono fluorescenza a diverse lunghezze d'onda definite, che consente loro di essere rilevati e differenziati contemporaneamente.
Per produrre nanoparticelle in diverse classi dimensionali, gli scienziati hanno rivestito i punti quantici di seleniuro di cadmio/solfuro di cadmio con leganti polimerici come biossido di silicio e glicole polietilenico. Hanno ottenuto particelle di diametro superiore a 100 nm attaccando punti quantici a particelle di biossido di silicio prefabbricate e quindi rivestendole con glicole polietilenico. Per ogni classe di dimensioni hanno selezionato punti quantici che emettono luce di una lunghezza d'onda diversa.
I ricercatori hanno iniettato per via endovenosa una miscela di particelle con un diametro di 12, 60, e 125 nm in topi con cancro. La microscopia a fluorescenza è stata utilizzata per seguire l'ingresso delle particelle nel tessuto tumorale in vivo. Considerando che le particelle da 12 nm sono passate facilmente dai vasi sanguigni nel tessuto e si sono diffuse rapidamente, le particelle da 60 nm sono passate attraverso le pareti della vena ma sono rimaste entro 10 µm dalla parete del vaso, incapace di passare più lontano nel tessuto. Le particelle da 125 nm essenzialmente non passavano affatto attraverso le pareti dei vasi sanguigni.
