Zap células enfermas con calor dirigida a partir de nanopartículas

Los investigadores están buscando a la nanotecnología para formas de reemplazar la radioterapia para el tratamiento del cáncer. Una alternativa interesante es la terapia de hipertermia posible gracias a los avances en la nanotecnología.

Lamentablemente, muchos de nosotros hemos visto los efectos debilitantes de terapias de radiación disponibles en la actualidad en los pacientes sometidos a ellos. El problema con la terapia de radiación es que la radiación puede causar efectos secundarios graves al dañar el tejido sano circundante al intentar atacar el tejido enfermo.

Terapia de hipertermia eleva la temperatura del tejido enfermo, tales como los tumores de cáncer, para matar apagado. Los investigadores han encontrado que el aumento de la temperatura de las células por encima de 45 grados centígrados hace el truco. Las nanopartículas se utilizan para absorber la energía de fuentes tales como luz infrarroja y convertir esa energía en calor, que se aplica luego directamente a las células enfermas con poco o ningún daño al tejido circundante.

Varios investigadores están usando nanopartículas de oro para la terapia de hipertermia porque el oro tiene la capacidad de convertir ciertas longitudes de onda de la luz en calor. Al igual que con todos los metales, el oro contiene electrones que no están vinculados a cualquier átomo en particular, pero son libres de moverse por todo el material. Estos electrones ayudan a conducir una corriente cuando se aplica un voltaje.

Dependiendo del tamaño y la forma de las nanopartículas, estos electrones libres absorber la energía de una longitud de onda particular de la luz. En la longitud de onda adecuada, la luz hace que la nube de electrones libres en la superficie de nanopartículas de oro resuenan, calentándolos y transfiriendo ese calor a las células diana.

Hay dos tipos de formas de nanopartículas de oro son más eficientes en la conversión de luz en calor:

• Nanorods oro: Estos cilindros sólidos de oro tienen un diámetro tan pequeño como 10 nm. Mediante el uso de nanovarillas con varias combinaciones de diámetro y longitud, los investigadores pueden cambiar la longitud de onda de la luz que el nanorod absorbe.

• Nanocápsulas: Estos tipos de nanopartículas constan de un recubrimiento de oro sobre una sílice (dióxido de silicio, el mismo material como el vidrio) de núcleo. Mediante el uso de nanoesferas con variaciones en el espesor de la capa de oro y el diámetro del núcleo de sílice, los investigadores pueden cambiar la longitud de onda de la luz que absorbe la nanoesferas.

Varios investigadores están usando nanorods, nanocápsulas, u otras nanopartículas que convierten la luz en calor (como los nanotubos de carbono) para desarrollar métodos para el tratamiento térmico localizado de las regiones enfermas del cuerpo.

Una alternativa interesante para la terapia de hipertermia utiliza nanopartículas compuestas de dióxido de titanio funcionalizado uniendo un anticuerpo que es atraído a las células cancerosas. Cuando los investigadores brillar la luz visible en el tumor de cáncer, el dióxido de titanio, que es un fotocatalizador, dona electrones al oxígeno en el torrente sanguíneo, creando átomos de oxígeno con carga negativa. Estos átomos de oxígeno reaccionan con moléculas en las células cancerosas, matándolos.

Debido a que la luz visible no puede penetrar muy lejos en el cuerpo, este método funcionará sólo para las células cancerosas cerca de la superficie.