- -
UPV
 

Diagnòstic clínic

La UPV, a través de l'ITQ, participa en el desenvolupament de nanopartícules que milloren el contrast en imatges de ressonància magnètica

[ 03/05/2018 ]

Un equip investigador de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ) -centre mixt de la Universitat Politècnica de València (UPV) i el Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC)-, l'Institut de Bioenginyeria de la Universitat Miguel Hernández (UMH), el Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa de Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (CIBER-BBN), l'Institut de Neurociències (UMH-CSIC) i l'empresa Inscanner SL, ha desenvolupat unes nanopartícules que milloren el contrast en les imatges de ressonància magnètica.

De 90 nanòmetres de grandària (un nanòmetre és la milmilionèsima part d'un metre), la seua aplicació en la pràctica clínica facilitaria el diagnòstic de patologies hepàtiques, pulmonars i cardiovasculars, i de diversos tipus de tumors. El treball ha sigut publicat en la revista Nanoscale.

L'ús d'una forma no soluble de gadolini, clau

Tal com explica Pablo Botella, científic titular del CSIC a l'ITQ, l'adquisició d'imatges de ressonància magnètica constitueix una eina de diagnòstic clínic de gran utilitat, "no obstant això, l'obtenció d'imatges de qualitat ensopega amb freqüència amb la falta de contrast i altres canvis associats amb les diverses condicions patològiques que s'intenten estudiar, la qual cosa pot donar lloc a una pèrdua de sensibilitat, a més de dificultar el diagnòstic".


Per a pal·liar aquestes mancances, és freqüent l'administració via intravenosa d'agents de contrast basats en quelats solubles de gadolini (Gd3+). Aquests fan que certes estructures o teixits del cos es vegen diferents de com es veurien si l'agent de contrast no s'haguera administrat. Aquests canvis són temporals i ajuden al diagnòstic clínic, però l'ús d'aquests productes pot estar desaconsellat en alguns casos, especialment en pacients al·lèrgics o amb problemes renals.


"A més", indica Botella, "encara que el gadolini millora el contrast positiu de les imatges (zones clares), no influeix pràcticament gens en el contrast negatiu (zones fosques). En aquest sentit, la utilització d'una forma no soluble del gadolini combinada amb un agent de contrast fosc evitaria aquests problemes, i això és el que hem desenvolupat en aquest treball".


Nanopartícules híbrides


L'equip investigador, coordinat pel Grup de Nanomedicina de l'ITQ que dirigeix Botella, ha desenvolupat nanopartícules híbrides que contenen dos agents de contrast, gadolini (Gd3+, que augmenta el contrast positiu) i ferro (Fe3+, que incrementa el contrast negatiu), protegits per una coberta estable de sílice.


L'organització de tots dos centres magnètics en una estructura amb un elevat grau d'empaquetament dóna lloc a un efecte sinèrgic que augmenta notablement la seua activitat magnètica, la qual cosa repercuteix en un major increment del contrast positiu i negatiu en les imatges de ressonància respecte dels productes comercials.


Així mateix, la coberta permet la incorporació de molècules que estabilitzen les partícules en el medi fisiològic (com el polietilenglicol), així com de molècules directores cap a una diana terapèutica específica. Referent a això, "les nanopartícules poden acumular-se selectivament sobre determinats teixits patològics, sempre que hi haja una molècula directora adequada. Això seria vàlid per al diagnòstic de diversos tipus de càncer. De fet, estem treballant en l'aplicació en càncer de pròstata, amb resultats positius", afig Botella.


No tòxiques i fàcilment eliminables


Els resultats obtinguts en animals permeten apreciar clarament que, després de l'administració intravenosa d'aquest nou agent, es produeix una millora significativa dels contrastos positiu i negatiu en els teixits on s'acumulen les nanopartícules.


D'altra banda, comenta Eduardo Fernández, membre de l'Institut de Bioenginyeria de la UMH i el CIBER-BBN, que "els resultats suggereixen que aquest nou tipus d'agents de contrast basat en nanopartícules híbrides no és tòxic per als animals tractats, i a més, aquestes nanopartícules s'eliminen totalment utilitzant les vies biliar i renal, la qual cosa avala el seu gran potencial".


Fins a un 78% d'intensitat


"Els resultats obtinguts sobre el model animal", conclou Botella, "apunten a una millora variable segons el teixit, que pot assolir fins a un 78% de la intensitat del senyal en les imatges de ressonància magnètica, cosa que facilita el diagnòstic clínic".


L'augment de la intensitat del senyal comporta un augment del contrast, i això al seu torn millora la resolució, la qual cosa permet a l'especialista en radiologia diferenciar clarament teixits patològics d'artefactes i soroll de fons.


Notícies destacades


Pot una màquina pensar com un humà? Pot una màquina pensar com un humà?
UPV TV estrena temporada de 'Science Quiz', amb quatre nous capítols sobre intel·ligència artificial
Líder nacional Líder nacional
La UPV, dins dels 10 primers llocs del món de canals universitaris en YouTube
La matemàtica del futur La matemàtica del futur
Marina Murillo: "Hem de canviar la mentalitat i voler quedar-nos; l'avanç d'un país va lligat al de la seua investigació"
Amb la seua barraca valenciana sostenible Amb la seua barraca valenciana sostenible
Azalea UPV, equip integrat per 43 estudiants de 16 titulacions, a punt per a l'assalt a la Solar Decathlon Europe
QS World University Rankings QS World University Rankings
La UPV, millor universitat espanyola en Enginyeria Química i Agricultura i Ciències Forestals
Ja és 12è a nivell mundial Ja és 12è a nivell mundial
L'FSUPV Team prossegueix el seu ascens meteòric: tercer millor equip europeu i únic espanyol de combustió dins dels 200 millors internacionals

EMAS upv