Ingeniería de materiales electrocrómicos como sondas activables para imágenes moleculares y terapia fotodinámica

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería biomédica
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Los materiales electrocrómicos (EM) son materiales con capacidad de cambio de color con un potencial inexplorado como biomateriales sensibles a los estímulos.
• El monitoreo y el control de los procesos biológicos utilizando EM in vivo sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Diseñar un EM orgánico basado en la estructura de electrones π como un cromóforo sensible al sulfuro de hidrógeno (H2S).
• Desarrollar sondas fluorescentes activables por H2S (12+-SNPs) para la detección in vivo de H2S y la terapia fotodinámica (PDT).

Principales métodos:

• Diseñado un nuevo EM (12+) con una fuerte absorción (500-850 nm) y propiedades de apagado de fluorescencia.
• Se han construido 12 nanopartículas de polímero semiconductoras (12+-SNP) para la detección de H2S.
• Utilizó la reducción mediada por H2S de 12+ a dieno 2 para recuperar la fluorescencia para imágenes.
• Desarrolló un fotosensibilizador de infrarrojos cercanos para la TDP que apuntaba al tumor y se activaba con H2S.

Principales resultados:

• EM 12+ apagó eficientemente la fluorescencia en 12+-SNPs, con recuperación de la fluorescencia tras la exposición a H2S.
• Se obtuvo una imagen in vivo no invasiva de H2S hepático y tumoral en ratones.
• Se ha demostrado la eficacia de la PDT de los tumores relacionados con el H2S en ratones utilizando el fotosensibilizador de ingeniería.

Conclusiones:

• El EM 12+ de ingeniería sirve como una plataforma versátil para imágenes moleculares sensibles a H2S y PDT dirigida.
• Este enfoque es prometedor para el desarrollo de nuevos EM para detectar y regular procesos biológicos in vivo.
• El estudio pone de relieve el potencial de los EM en aplicaciones biomédicas avanzadas.