Ultrastructura de nanopartículas permite sensibilidad reversible al pH usando RMN de ¹⁹F y RM de ¹⁹F in vivo

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Nanotecnología
• Imagenología Médica

Sus antecedentes:

• La imagen por resonancia magnética de flúor-19 (RM de ¹⁹F) ofrece imágenes libres de fondo.
• La sensibilidad de la sonda se puede ajustar utilizando el realce de relajación paramagnética (PRE).
• Las sondas existentes carecen de una modulación robusta de la señal dependiente del pH.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo nanosistema de RM de ¹⁹F sensible al pH.
• Investigar el papel de la ultraestructura de las nanopartículas en la activación de la señal.
• Permitir la obtención de imágenes dirigidas en entornos de enfermedades ácidas.

Principales métodos:

• Se sintetizaron nanopartículas de poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) que co-encapsulan perfluoro-15-corona-5-éter (PFCE) y quelatos de gadolinio (Gd).
• Se crearon estructuras de nanopartículas de núcleo único y multicore.
• Se evaluaron los cambios en la señal de RM de ¹⁹F (tiempos de relajación T1 y T2) en respuesta a variaciones de pH in vitro e in vivo.

Principales resultados:

• Las nanopartículas multicore exhibieron una modulación reversible de la señal de RM de ¹⁹F dependiente del pH, a diferencia de sus contrapartes de un solo núcleo.
• Los tiempos de relajación T2 de ¹⁹F se alteraron significativamente con el pH, cambiando entre los estados 'APAGADO' (neutro) y 'ENCENDIDO' (ácido).
• Se observó activación de la señal en regiones tumorales ácidas y después de la internalización lisosomal en células, pero no en sitios de pH neutro.

Conclusiones:

• La ultraestructura de las nanopartículas se puede explotar para crear sondas de RM de ¹⁹F activables.
• Esta estrategia permite la conmutación reversible de la señal para la obtención de imágenes de entornos sensibles al pH.
• Se demostró la modulación de la señal impulsada por PRE gobernada por el reordenamiento estructural en respuesta al pH.