Clústeres de Au₁₈ de Precisión Atómica para Visualización 3D Precisa de Isquemia-Reperfusión Hepática en el NIR-II

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los nanomateriales
• Imagen Biomédica
• Química Cuántica

Sus antecedentes:

• La imagen de fluorescencia convencional enfrenta limitaciones en la penetración del tejido y la relación señal-ruido debido a la dispersión y la autofluorescencia.
• La segunda ventana de infrarrojo cercano (NIR-II) (1000-3000 nm) proporciona una mayor penetración del tejido y una mejor calidad de la señal.
• Los clústeres de oro atómicamente precisos están surgiendo como sondas prometedoras para la emisión NIR-II mejorada debido a sus estructuras sintonizables.

Objetivo del estudio:

• Ingeniería de clústeres de oro controlables para aplicaciones avanzadas de bioimagen NIR-II.
• Investigar el impacto del dopaje con un solo átomo de zinc en las propiedades ópticas y la estabilidad de los clústeres de Au18.
• Evaluar el potencial del sonda desarrollado para la visualización de la lesión por isquemia-reperfusión hepática (HIRI).

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de clústeres de oro atómicamente precisos (Au18).
• Dopaje de clústeres de Au18 con un solo átomo de zinc para formar clústeres de Au17Zn1.
• Evaluación de las propiedades ópticas (mejora de la fluorescencia, fotostabilidad) y biocompatibilidad.
• Bioimagen in vivo de tejido hepático en ratones con HIRI utilizando microscopía de hoja de luz (LSM).

Principales resultados:

• Los clústeres Au17Zn1 demostraron una mejora de 4.1 veces en la fluorescencia NIR-II en comparación con los clústeres no dopados.
• El dopaje con zinc optimizó las propiedades ópticas, mejorando el brillo y la fotostabilidad, al tiempo que mantenía una excelente seguridad biológica.
• La imagen 3D LSM delineó claramente los cambios vasculares (dilatación de 120-300 µm) en modelos de ratón HIRI, visualizando la progresión de la lesión.

Conclusiones:

• Los clústeres Au17Zn1 dopados con Zn representan una sonda fluorescente NIR-II altamente eficiente y estable.
• La sonda desarrollada muestra un potencial significativo para la visualización sensible y de alta resolución de lesiones hepáticas.
• Au17Zn1 ofrece una herramienta prometedora para la evaluación y el estudio de la lesión por isquemia-reperfusión hepática.