El polvo de diamante brilla en la Resonancia Magnética
Posible alternativa al gadolinio, agente de contraste ampliamente utilizado
Un descubrimiento inesperado sorprendió a un científico del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes de Stuttgart: unas partículas de diamante de tamaño nanométrico, destinadas a un fin completamente distinto, brillaron con luz propia en un experimento de resonancia magnética, mucho más que el propio agente de contraste, el metal pesado gadolinio. ¿Podría el polvo de diamante, además de utilizarse en la administración de fármacos para el tratamiento de células tumorales, convertirse algún día en un nuevo agente de contraste para la resonancia magnética? El equipo de investigadores ha publicado su descubrimiento en Advanced Materials.
Algunos de los mayores descubrimientos del mundo se han producido por accidente. Aunque el descubrimiento del potencial del polvo de diamante como futuro agente de contraste para la resonancia magnética nunca podrá considerarse un punto de inflexión en la historia de la ciencia, sus propiedades de mejora de la señal son, sin embargo, un hallazgo inesperado que puede abrir nuevas posibilidades: El polvo de diamante brilla intensamente incluso días después de ser inyectado. ¿Significa esto que algún día podría convertirse en una alternativa al gadolinio, un agente de contraste ampliamente utilizado?
Este metal pesado se utiliza en clínica para detectar tumores, inflamaciones o anomalías vasculares desde hace más de 30 años. Aumenta el brillo de la imagen de las zonas afectadas. Sin embargo, cuando se inyecta en el torrente sanguíneo del paciente, el gadolinio viaja no sólo al tejido tumoral, sino también al tejido sano circundante. Se retiene en el cerebro y los riñones, persistiendo meses o años después de la última administración. Aún se desconocen los efectos a largo plazo en el paciente. El gadolinio también provoca otros efectos secundarios. Desde hace años se busca una alternativa.
¿Podría el polvo de diamante, un material a base de carbono, convertirse en una alternativa bien tolerable gracias a un descubrimiento inesperado realizado en un laboratorio del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes de Stuttgart?
La Dra. Jelena Lazovic Zinnanti estaba trabajando en un experimento con partículas de diamante de tamaño nanométrico para un fin totalmente distinto. La investigadora, que dirige la Instalación Científica Central de Sistemas Médicos del MPI-IS, se sorprendió al introducir las partículas de 3 a 5 nanómetros en pequeñas cápsulas de gelatina para la administración de fármacos. Quería que estas cápsulas se rompieran al exponerlas al calor. Supuso que el polvo de diamante, con su gran capacidad calorífica, podría ayudar.
"Mi intención era utilizar el polvo sólo para calentar las cápsulas", recuerda Jelena. "Utilicé gadolinio para seguir la posición de las partículas de polvo. Quería saber si las cápsulas con diamantes en su interior se calentaban mejor. Mientras realizaba las pruebas preliminares, me frustré, porque el gadolinio se escapaba de la gelatina, igual que se escapa del torrente sanguíneo al tejido de un paciente. Decidí prescindir del gadolinio. Cuando tomé imágenes de resonancia magnética unos días después, para mi sorpresa, las cápsulas seguían brillando. Vaya, qué interesante", pensé. El polvo de diamante parecía tener mejores propiedades para aumentar la señal que el gadolinio. No me lo esperaba".
Jelena llevó estos hallazgos más lejos inyectando el polvo de diamante en embriones de pollo vivos. Descubrió que, mientras el gadolinio se difunde por todas partes, las nanopartículas de diamante se quedaban en los vasos sanguíneos, no se escapaban y luego brillaban en la resonancia magnética, igual que lo habían hecho en las cápsulas de gelatina. Aunque otros científicos habían publicado trabajos en los que mostraban cómo utilizaban partículas de diamante unidas a gadolinio para la resonancia magnética, nadie había demostrado que el polvo de diamante en sí pudiera ser un agente de contraste.
Dos años después, Jelena se convirtió en la autora principal de un trabajo que ahora se publica en Advanced Materials.
"Por qué el polvo de diamante brilla tanto en nuestra resonancia magnética sigue siendo un misterio para nosotros", dice Jelena, que trabajó con el profesor Metin Sitti e investigadores del Departamento de Inteligencia Física del MPI-IS y con el Dr. Eberhard Goering del instituto vecino del MPI-IS, el MPI para la Investigación del Estado Sólido. Ella sólo puede suponer la razón de las propiedades magnéticas del polvo: "Creo que las partículas diminutas tienen carbonos que son ligeramente paramagnéticos. Las partículas pueden tener un defecto en su red cristalina que las hace ligeramente magnéticas. Por eso se comportan como un agente de contraste T1 como el gadolinio. Además, no sabemos si el polvo de diamante podría ser potencialmente tóxico, algo que habrá que examinar detenidamente en el futuro".
Si se descubre que el polvo de diamante es seguro y bien tolerado por los pacientes, Jelena cree que tiene potencial para convertirse en una nueva opción de agente de contraste para futuras resonancias magnéticas, en las que se depositaría en tejidos con vasculatura anormal, como tumores, pero no en tejidos sanos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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