Cientistas olhar mais profundo sobre o corpo com novo corante fluorescente

Química
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Corantes de incandescência ajudar os cientistas a ver dentro do corpo e diagnosticar doenças, mas eles precisavam de um determinado tipo de molécula para melhorar a profundidade da imagem.

Eles inventaram um longo comprimento de onda molécula fluorescente no infravermelho próximo, e ele funciona.

Nos últimos anos, os médicos e pesquisadores têm cada vez mais voltado para corantes brilhantes a olhar por baixo da pele. Um oftalmologista, por exemplo, pode injetar um corante no sangue de um paciente antes que brilha uma luz brilhante nos olhos. O corante faz com que os vasos sanguíneos a brilhar, fornecendo um roteiro de retina do paciente na tela do computador.

Em Stanford e em outros lugares, os pesquisadores têm trabalhado para criar corantes que, quando estimulado, emitem luz de comprimentos de onda longos perto de luz infravermelha. Tal luz, que não é visível para o olho humano, pode então ser visualizado por uma câmara especial e ser projectado para um monitor para produzir imagens mais nítidas mais profundas, do interior do corpo.

Esta imagem fluorescente pode ajudar a identificar locais de tumor perto da superfície da pele em uma variedade de cânceres, como cabeça e pescoço, melanoma e câncer de mama.

A maioria desses corantes têm preocupações de segurança: Alguns feito de nanotubos de carbono ou pontos quânticos pode permanecer no corpo por dias e meses, capturados no fígado e baço, antes de ser excretada lentamente. Este inconveniente, até agora, tem impedido o seu uso em humanos.

Agora, pesquisadores da Stanford dizem ter resolvido esse problema. Eles criaram corantes fluorescentes moleculares que produzem luz numa porção da gama do infravermelho próximo conhecida como a segunda janela de infravermelho próximo, ou NIR-II. Corantes emissores de luz nessa faixa têm comprimentos de onda longos que podem escapar a partir de tecidos com pouca dispersão, produzindo imagens melhores.

Liderados pelo professor de química Hongjie Dai, a equipe criou um corante que pode ser excretado através da urina dentro de 24 horas, um desenvolvimento que pode em algum momento fazer este exame de imagem valioso disponíveis para os cuidados de saúde humana.

"A dificuldade é como fazer um corante fluorescente que é solúvel no infravermelho e água", disse Alex Antaris, um estudante de pós-graduação no laboratório de Dai e primeira autora em um artigo recente na revista Nature Materials. "Um monte de corantes pode brilhar, mas não estão dissolvable em água, por isso não podemos tê-los fluir no sangue humano. Fazer um corante que é ao mesmo tempo é realmente a dificuldade. Nós lutamos por cerca de três anos ou mais e, finalmente, conseguimos. "

Além do mais, o novo corante produz imagens que são mais nítidas e mais detalhadas do que antes, aumentando o seu valor potencial para medicina e cirurgia, disse Antaris.

Os detalhes de papel como NIR-II imagens de fluorescência tem potencial como um guia cirúrgico porque pode capturar vídeo em tempo real, um forte contraste com tomográficos técnicas de imagem, o que pode levar minutos ou horas para completar uma varredura.

"Isso poderia permitir o uso clínico de imagens de fluorescência para atingir profundidade sem precedentes para diagnóstico ou cirurgia de imagem guiada", disse Dai.