punti quantici, piccole nanoparticelle di semiconduttori che emettono una fluorescenza brillante con colori ben definiti, hanno enormi promesse come agenti di imaging biomedico, tranne per un problema:la maggior parte sono realizzati con materiali potenzialmente pericolosi come cadmio e selenio. Ora, però, uno sforzo collaborativo tra i ricercatori dell'Università di Stanford e dell'Università di Xiamen in Cina ha prodotto uno stabile, punto quantico biocompatibile che sembra avere l'insieme desiderato di proprietà necessarie per l'imaging biomedico.
Il team guidato da Zhen Cheng della Xiamen University e Sanjiv Gambhir della Stanford University School of Medicine ha riportato il suo lavoro sulla rivista Nano lettere . Il Dr. Gambhir è il co-investigatore principale dello Stanford University Center for Cancer Nanotechnology Excellence and Translation.
Per risolvere il problema della biocompatibilità, i ricercatori hanno cercato materiali semiconduttori che avessero le proprietà ottiche desiderate di fluorescenza nella regione del vicino infrarosso dello spettro e tuttavia non fossero potenzialmente tossici. Hanno optato per una combinazione di fosfuro di indio e solfuro di zinco e hanno creato una nanoparticella con un nucleo di fosfuro di indio e un guscio di solfuro di zinco. I punti quantici risultanti hanno emesso una brillante fluorescenza a 710 nanometri, una lunghezza d'onda della luce che passa attraverso i tessuti biologici e può essere vista dall'interno del corpo. Per migliorare le proprietà farmacologiche dei punti quantici, la loro capacità di viaggiare senza ostacoli attraverso il flusso sanguigno, penetrare nei tessuti, e raggiungere obiettivi biologici:i ricercatori hanno rivestito le nanoparticelle con un polimero biocompatibile noto come dendrimero. Questo rivestimento fungeva anche da comodo punto di attacco per un peptide di tre aminoacidi arginina-glicina-acido aspartico, noto come RGD, che colpisce molti tipi di tumori.
I test con cellule cancerose e animali portatori di tumore hanno dimostrato che queste nanosonde hanno mostrato chiaramente i tumori noti per legarsi a RGD. A causa delle loro piccole dimensioni, i punti quantici accumulati nei tumori attraverso i vasi sanguigni che perdono che circondano i tumori. I test di biodistribuzione hanno mostrato che circa il 60 percento di una dose iniettata dei nuovi punti quantici è stata eliminata dal corpo entro un giorno, e che il 100 percento di autorizzazione è stato raggiunto entro una settimana. Ugualmente importante, gli animali trattati con questo nuovo tipo di nanoparticelle non hanno manifestato effetti negativi apparenti.
Questo lavoro, che è dettagliato in un documento intitolato, "Una nuova nanoparticella fluorescente clinicamente traducibile per l'imaging molecolare mirato di tumori in soggetti viventi, " è stato in parte sostenuto dalla NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, un'iniziativa globale progettata per accelerare l'applicazione delle nanotecnologie alla prevenzione, diagnosi, e cura del cancro. Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito web della rivista.
