"Non è un intervento al cervello" è una frase spesso pronunciata per liquidare le difficoltà di un lavoro, ma quando il compito in realtà è rimuovere un tumore al cervello, anche il minimo errore potrebbe avere gravi conseguenze per la salute. Per aiutare i chirurghi in tali situazioni di alta pressione, i ricercatori del team del Prof. Adam Wax presso il Fitzpatrick Institute for Photonics and Biomedical Engineering Department della Duke University hanno proposto un modo per sfruttare le proprietà ottiche uniche delle nanoparticelle d'oro per distinguere chiaramente un tumore al cervello dal sano, e vitale, tessuto che lo circonda. Il team presenterà i propri risultati al meeting annuale della Optical Society (OSA), Frontiere dell'ottica (FiO) 2011, che si svolge a San Jose, California la prossima settimana.

Le tecniche attuali per delineare i tumori cerebrali variano, ma tutti hanno dei limiti, come l'impossibilità di eseguire l'imaging in tempo reale senza grandi, attrezzature costose, o la tossicità e la durata limitata di alcuni agenti di etichettatura. Le nanoparticelle d'oro, che sono così piccole che 500 di esse da un capo all'altro potrebbero adattarsi a un capello umano, potrebbero fornire un modo migliore per contrassegnare il tessuto tumorale, poiché sono atossici e relativamente economici da produrre.

I ricercatori della Duke hanno sintetizzato l'oro, nanoparticelle a forma di bastoncino con rapporti lunghezza-larghezza variabili. Le particelle di dimensioni diverse mostravano proprietà ottiche diverse, quindi, controllando la crescita dei nanotubi, il team potrebbe "sintonizzare" le particelle per diffondere una specifica frequenza di luce. I ricercatori hanno poi unito le particelle sintonizzate agli anticorpi che si legano alle proteine ​​del recettore del fattore di crescita che si trovano in concentrazioni insolitamente elevate all'esterno delle cellule tumorali. Quando gli anticorpi si sono attaccati alle cellule cancerose, le nanoparticelle d'oro ne segnalavano la presenza.

Il team ha testato il metodo bagnando fette di cervello di topo contenente tumore in una soluzione di nanoparticelle d'oro unite ad anticorpi. Far brillare la frequenza di luce sintonizzata sul campione ha rivelato punti luminosi in cui si annidavano i tumori. La sintonizzabilità delle nanoparticelle d'oro è importante, afferma il membro del team Kevin Seekell, perché consente ai ricercatori di scegliere da una finestra di frequenze luminose che non sono prontamente assorbite dal tessuto biologico. Potrebbe anche consentire ai ricercatori di attaccare nanoparticelle diversamente sintonizzate a diversi anticorpi, fornendo un modo per diagnosticare diversi tipi di tumori in base alle specifiche proteine ​​di superficie visualizzate dalle cellule tumorali. Il lavoro futuro del team si concentrerà anche sullo sviluppo di una sonda chirurgica in grado di visualizzare le nanoparticelle d'oro in un cervello vivente, Seekell dice.