El azul egipcio, un colorante antiguo que sirve de modelo Azul brillante para imágenes radiológicas

Fuente: Nota de prensa Empa | Traducido por IA 3 min Tiempo de lectura

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Las técnicas de imagen en el análisis celular suelen requerir el uso de colorantes adecuados. Unos investigadores suizos especializados en materiales han desarrollado ahora un nuevo nanocolorante basado en un antecesor milenario. 

Una exquisita paleta de colores: el nanocolorante «Zurich Blue»(Imagen: Empa)
Una exquisita paleta de colores: el nanocolorante «Zurich Blue»
(Imagen: Empa)

Para detectar enfermedades y supervisar los tratamientos médicos se utilizan técnicas de imagen. Para ello, los medios de contraste modernos deben estar a la altura de los avances en el campo de la radiología. Por ello, un equipo dirigido por Robert Nissler e Inge Herrmann, del laboratorio «Nanomaterials in Health» de la Empa en San Galo, la ETH de Zúrich, la Clínica Universitaria Balgrist y la Universidad de Zúrich, ha desarrollado un nanocolorante que permite obtener imágenes de alta resolución de las estructuras cerebrales.

Inspiración: un colorante histórico

El equipo encontró un candidato prometedor en un material histórico que contiene cobre, el llamado «azul egipcio». Este pigmento es uno de los primeros colorantes fabricados artificialmente en la historia de la humanidad y ya se utilizaba hace más de 4.500 años, por ejemplo, en pinturas murales, en cerámica antigua y en estatuas egipcias.

Además de su color azul brillante, perceptible a simple vista, el azul egipcio revela su secreto ante cámaras especiales en cuanto se ilumina en la oscuridad con luz del infrarrojo cercano: fluoresce y emite luz.

El investigador en materiales Robert Nissler impulsó la fabricación del «Zurich Blue» en el equipo de Inge Herrmann.(Bild:  Empa)
El investigador en materiales Robert Nissler impulsó la fabricación del «Zurich Blue» en el equipo de Inge Herrmann.
(Bild: Empa)

La propiedad fluorescente en luz de onda larga resultó de gran interés para los investigadores, aunque el reto consistía en procesar la materia prima con el mayor cuidado posible para crear nanoestructuras bidimensionales que conservaran su fascinante luminosidad durante el proceso. Para ello, Robert Nissler recurrió a la denominada «síntesis por llama», que invierte por completo el proceso de fabricación histórico: En lugar de triturar el mineral de cobre y procesarlo con calor hasta obtener un pigmento fino, Nissler partió de nanopartículas que, durante la síntesis por llama, forman en un primer momento partículas de óxido metálico, las cuales finalmente se organizan mediante irradiación láser para formar nanocapas bidimensionales ultrabrillantes. «El proceso no solo es respetuoso y controlable, sino que también es escalable a escala industrial», afirma Robert Nissler.

Marcar células inmunitarias individuales

La jefa de equipo, Inge Herrmann, se muestra satisfecha: «El nuevo material híbrido es adecuado para la obtención de imágenes de altísima resolución en tiempo real». Por ejemplo, según explica la ingeniera, se podría seguir el recorrido de células inmunitarias individuales en el tejido que hayan incorporado previamente el nanocolorante. Lo que hasta ahora parece prometedor en los experimentos de laboratorio realizados en colaboración con expertos en imagenología del equipo de Daniel Razansky, de la ETH y la Universidad de Zúrich, se avanzará en una próxima fase hacia su aplicación clínica. Además de las posibilidades diagnósticas, los investigadores ven aquí también el potencial de acoplar principios activos terapéuticos al nanocolorante para desarrollar terapias innovadoras con imagenología integrada.

Publicación original: R. Nißler, Q. Zhou, B. Hill, S. L. J. Thomä, L. R. H. Gerken, A. Borzi, K. Roost, B. Mächler, X. L. Deán-Ben, A. Neels, S. Kruss, D., I. K. Herrmann; Desbloqueo de la fotoluminiscencia NIR-II en nanohojas bidimensionales de tetrasilicato de cobre mediante síntesis por pulverización con llama; Advanced Materials (2025)

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