El Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) ha liderado un estudio revolucionario que promete impulsar la lucha contra el cáncer mediante una innovadora técnica de nano termometría en células tumorales. Científicas del ICMM-CSIC han desarrollado una técnica de medición directa de la temperatura de nanopartículas en células tumorales humanas mediante rayos X, abriendo nuevas posibilidades para diseñar terapias más precisas y menos tóxicas para el tratamiento del cáncer.
La hipertermia, técnica que busca curar los tumores mediante el aumento controlado de su temperatura, generalmente se utiliza en conjunto con la radioterapia y la quimioterapia. En este estudio, se emplean nanopartículas generadoras de calor en una escala minúscula, del orden de la milmillonésima parte de un metro. Sin embargo, medir la temperatura a esta escala, conocida como nanotermometría, ha sido un desafío significativo hasta ahora.
El equipo del ICMM-CSIC ha logrado un avance crucial al explorar una nueva técnica de rayos X que permite medir directamente la temperatura dentro de las células tumorales, sin necesidad de marcadores adicionales. En lugar de depender de técnicas ópticas basadas en fluorescencia, este enfoque directo utiliza rayos X para observar el aumento de temperatura en las nanopartículas internalizadas en las células tumorales.
La investigadora principal, Ana Espinosa, destaca que este método de medición directa es altamente eficaz, ya que los átomos vibran y se calientan, y este cambio de temperatura es captado directamente por los rayos X. Este enfoque ha revelado que las temperaturas a nivel nanoscópico son más altas que a nivel macroscópico al aplicar calor en estas condiciones específicas.
El resultado clave de este estudio es la capacidad de diseñar terapias más precisas y menos tóxicas. Al comprender cómo las nanopartículas reaccionan a temperaturas más altas a nivel nanoscópico, se pueden reducir la temperatura aplicada a las células, la potencia del láser necesaria y la cantidad de nanopartículas requeridas, lo que puede acortar la duración del tratamiento.
Este termómetro nanométrico universal no se limita a la aplicación en la lucha contra el cáncer; también puede utilizarse en otros campos como la microelectrónica y la catálisis. "Opera eficazmente en un amplio rango de temperaturas, convirtiéndose en una herramienta versátil para estudiar fluctuaciones térmicas en general", destaca la investigadora Ana Espinosa.
El estudio, realizado en colaboración con diversos centros de investigación, se ha publicado en la revista Advanced Healthcare Materials. Aunque las mediciones se llevaron a cabo en el sincrotrón SOLEIL en Francia debido a la alta sensibilidad necesaria, el objetivo futuro es realizarlas con instrumentación de laboratorio. El modelo tumoral utilizado fue un glioblastoma, un tipo de cáncer cerebral, en un entorno 3D in vitro.
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