Nanopartículas que brillan siguiendo un código de colores y que son controlables mediante campos magnéticos

Se ha alcanzado el objetivo largamente buscado de crear partículas que puedan emitir un brillo fluorescente de múltiples colores en un entorno biológico, y que podrían ser manipuladas con toda precisión para situarse dentro de células vivas, gracias a los trabajos de un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, y algunas otras instituciones.

La nueva tecnología podría posibilitar el seguimiento de la posición de las nanopartículas a medida que se movieran dentro del cuerpo o en el interior de una célula. Al mismo tiempo, las nanopartículas podrían ser manipuladas de forma precisa mediante la aplicación de un campo magnético que las arrastrase. Y finalmente, las partículas podrían tener un recubrimiento de una sustancia biorreactiva que podría ser atraída por moléculas particulares dentro del cuerpo, como marcadores para células de tumores u otros agentes de enfermedades, y enlazarse a ellas.

Durante años, ha sido un sueño de muchos científicos, incluyendo al profesor Moungi Bawendi, coautor del trabajo de investigación y desarrollo, el poder disponer de un nanomaterial que incorpore fluorescencia y magnetismo en un único objeto compacto. Si bien otros grupos de expertos han alcanzado alguna combinación de estas dos propiedades, los nuevos resultados son más satisfactorios y marcan un antes y un después en este joven campo.

Aquellas nanopartículas anteriores habían resultado demasiado grandes para poder actuar como sondas prácticas en el tejido vivo: Tendían a tener mucho volumen desperdiciado. La compacidad es esencial para aplicaciones biológicas y de muchas otras clases.

En estas fotos, tomadas por un microscopio electrónico de transmisión (TEM, por sus siglas en inglés), y ampliadas sucesivamente, aparecen detalles del núcleo y la “cáscara” de las complejas nanopartículas desarrolladas por los investigadores. Unos puntos cuánticos fluorescentes forman la cáscara alrededor del núcleo de las nanopartículas magnéticas. (Imágenes: Cortesía del equipo de investigación)

Además, los trabajos previos no pudieron producir partículas de un tamaño uniforme y predecible, dos cualidades que pueden resultar esenciales para aplicaciones terapéuticas o de diagnóstico.

Otra vieja aspiración que no fue colmada por las nanopartículas precedentes, y que sí se ha alcanzado con las nuevas, es la capacidad de poder manipularlas mediante campos magnéticos dentro de las células, y además conocer exactamente qué nanopartículas son las que se están moviendo. Las nuevas nanopartículas pueden ser identificadas con gran precisión a través de la longitud de onda de sus emisiones fluorescentes.