El Sincrotró participa en una recerca amb nanopartícules d’or per a tractaments de càncer

Un estudi dut a terme per investigadors de la Universitat del País Basc, la Universitat Nacional de la Plata i el Sincrotró Alba ha aconseguit avenços prometedors en l'estabilització de nanopartícules d'or (AuNPs) per al seu ús en teràpia contra el càncer. El treball, publicat en la revista científica Small, descriu la síntesi de partícules d'or i nanogel, per mantenir per primera vegada les seves propietats òptiques.

Fonts del Sincrotró indiquen que les nanopartícules d'or es consideren una poderosa eina en el tractament fototèrmic del càncer degut a la seva capacitat per a convertir la llum en calor, que es concentra en les cèl·lules tumorals per a destruir-les. No obstant això, la recerca ha demostrat que les nanopartícules d'or anisotròpiques -les propietats del mineral varien en funció de la direcció- no protegides són propenses a patir processos d'evaporació i condensació que provoquen la pèrdua de les seves propietats fototèrmiques durant la durada del tractament d'irradiació. Un nou estudi, publicat en la revista científica Small, presenta un enfocament nou per a estabilitzar aquestes partícules tot preservant les seves característiques òptiques crítiques i, per tant, amb potencial per a millorar l'eficàcia de les teràpies contra el càncer.

Els investigadors apunten que les nanopartícules d'or anisotròpiques són partícules fototèrmiques no esfèriques que poden dissenyar-se per a la conversió tèrmica per irradiació en l'infraroig pròxim, la qual cosa resulta especialment avantatjosa en aplicacions mèdiques per la seva gran profunditat de penetració en els teixits biològics i la seva baixa toxicitat per a les cèl·lules normals. No obstant això, la seva inestabilitat estructural impedeix un ús terapèutic prolongat. Per aquest motiu, treballs anteriors han intentat recobrir nanopartícules d'or en gels com el polietilenglicol (PEG). D’altra banda, encara que aquests recobriments milloren l'estabilitat, també alteren la forma i les propietats òptiques de les nanopartícules d'or, reduint significativament la seva eficàcia fototèrmica.

En aquest nou estudi, els investigadors van idear un mètode de síntesi d'un sol pas que estabilitza les nanopartícules d'or anisòtropes recobrint-les d'un nanogel polimèric ultrafi in situ. Aquest recobriment ultrafi va preservar les dimensions i la forma de les nanopartícules, garantint que les seves propietats òptiques i fototèrmiques no es veiessin afectades.

L'augment de l'estabilitat sota exposició làser obre la possibilitat que les nanopartícules d'or s'utilitzin com a agents fototèrmics més fiables durant períodes prolongats en entorns clínics, cosa que potencialment pot conduir a tractaments contra el càncer més eficaços i sostinguts.

L'anàlisi amb llum de sincrotró, especialment la dispersió de raigs X d'angle petit (SAXS) a la línia de llum NCD-SWEET del Sincrotró Alba, va ser essencial per a confirmar la precisió de la uniformitat dels fins nanogels, així com la seva adherència a les nanopartícules. Aquesta tècnica va permetre a l'equip verificar que la capa protectora no interfereix amb les propietats anisotròpiques de les nanopartícules i, per tant, va proporcionar els coneixements estructurals necessaris per a aconseguir el delicat equilibri entre protecció i funcionalitat.

Una vegada resolts els problemes d'estabilitat, aquesta recerca no sols aplana el camí per a l'exploració clínica del tractament del càncer amb nanopartícules d'or, sinó també per a altres aplicacions biomèdiques, com la polimerització de nanogels al voltant de proteïnes en la cicatrització de ferides cutànies.