Herramienta química a nanoescala 'brillantemente luminosa' mejora detección de enfermedades

Miles de moléculas brillantes disponibles comercialmente, conocidas como fluoróforos, se utilizan comúnmente en imágenes médicas, detección de enfermedades, marcado de biomarcadores y análisis químicos. También son esenciales en investigaciones forenses y biodetección. Los fluoróforos han sido utilizados por científicos para resaltar células y tejidos bajo microscopios especializados, haciendo visibles incluso los detalles más minúsculos. Estas moléculas también desempeñan un papel crucial en el seguimiento de enfermedades, el estudio de las funciones celulares y la asistencia en el diagnóstico de diversas afecciones. Ahora, investigadores han desarrollado diminutos materiales a base de arcilla, conocidos como nanoarcillas poliiónicas fluorescentes, que pueden adaptarse a numerosas aplicaciones, incluyendo la mejora de las pruebas médicas.

Estas nanoarcillas marcadas con fluorescencia, creadas por investigadores de la Universidad de Missouri-Columbia (Columbia, MO, EUA), exhiben un brillo excepcional de 7.000 unidades de brillo cuando se normalizan por volumen, lo que marca los niveles más altos jamás registrados para un material fluorescente. Este mayor brillo hace que estos materiales sean altamente efectivos para métodos de detección óptica sensibles, lo que lleva a señales analíticas más fuertes y una detección mejorada. Estas mejoras abren nuevas posibilidades para sensores avanzados y agentes de contraste en imágenes médicas. Publicado en Chemistry of Materials, el estudio enfatiza la versatilidad de estas nanoarcillas, que se pueden adaptar a una variedad de aplicaciones. Tienen un alto grado de funcionalidad, lo que permite un control preciso sobre el número y el tipo de moléculas fluorescentes unidas a sus superficies. Esta capacidad proporciona una plataforma flexible donde las propiedades ópticas y fisicoquímicas de las nanoarcillas se pueden ajustar con precisión seleccionando y uniendo moléculas específicas.

Una de las características clave de estas nanoarcillas es su fácil personalización, lo que las hace idóneas para diversas aplicaciones en diferentes campos. Las pruebas iniciales sugieren que estos materiales son seguros para uso médico, lo que podría permitir a los médicos ver el interior del cuerpo con mayor claridad. Si bien la fluorescencia sigue siendo el foco principal de la investigación actual, el equipo planea explorar más a fondo la personalización de estas nanoarcillas mediante la incorporación de otras moléculas, como aminoácidos, anticuerpos, aptámeros de ADN y ligandos para la unión selectiva de metales. Esto abre oportunidades para aplicaciones más allá de la imagenología y la detección. Estos materiales también podrían desempeñar un papel importante en la administración de fármacos, la mejora de las pruebas médicas, el seguimiento de enfermedades y la asistencia en el tratamiento del cáncer.