Speciali nanoparticelle potrebbero un giorno migliorare le moderne tecniche di imaging. Sviluppate dai ricercatori dell'Università Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU), le proprietà di queste nanoparticelle uniche cambiano in reazione al calore. Se combinate con un colorante integrato, le particelle possono essere utilizzate nell'imaging fotoacustico per produrre immagini interne tridimensionali ad alta risoluzione del corpo umano, riferisce il team nella rivista Chemical Communications .
I ricercatori hanno sviluppato le cosiddette nanoparticelle a catena singola (SCNP), costituite da un'unica catena molecolare e con una dimensione di soli tre-cinque nanometri. I coloranti possono essere incorporati in queste minuscole capsule.
"I nostri SCNP hanno proprietà termoreattive uniche poiché la loro struttura cambia quando esposti al calore. A seconda della temperatura, le particelle possono assumere una struttura compatta o aperta. Anche il comportamento delle sostanze incapsulate cambia", spiega il chimico professor Wolfgang Binder della MLU. che ha condotto lo studio insieme al professore di fisica medica Jan Laufer e al farmacista Karsten Mäder.
Per lo studio, il team ha incorporato coloranti speciali negli SNCP che potrebbero poi essere utilizzati nell'imaging fotoacustico. In questo tipo di metodo gli impulsi laser vengono diretti sul tessuto da esaminare. Lì, l'energia della luce viene convertita in onde ultrasoniche, il tessuto si riscalda e le proprietà delle nanoparticelle cambiano.
Quando le onde ultrasoniche vengono misurate all'esterno dell'organismo, si possono creare immagini tridimensionali che mostrano principalmente reti di vasi sanguigni. Secondo i ricercatori, le particelle creano un ricco contrasto ottico che può essere utilizzato, ad esempio, per esaminare più da vicino i tumori.
Il team ha anche studiato come funzionavano le particelle nelle colture cellulari in modo da poter comprendere meglio se e come funzionano nel corpo umano. Ciò è fondamentale se le particelle devono essere utilizzate in applicazioni biomediche. Le nuove particelle hanno funzionato molto bene in tutti i test condotti dal team.
"Il nostro lavoro rappresenta un passo importante nello sviluppo di SCNP termoreattivi, che potrebbero migliorare l'accuratezza e la precisione dell'imaging diagnostico", conclude Binder.
Ulteriori informazioni: Justus F. Thümmler et al, Rigonfiamento termoresponsivo di nanoparticelle fotoacustiche a catena singola, Comunicazioni chimiche (2023). DOI:10.1039/D3CC03851C
Informazioni sul giornale: Comunicazioni chimiche
Fornito dall'Università Martin Luther Halle-Wittenberg
