Le nanoparticelle nella diagnosi del cancro polmonare
La spettroscopia di Raman è utilizzata soprattutto per sondare le modifiche biochimiche in situ a livello dei tessuti. Il profilo vibrazionale può fornire dettagli molecolari inestimabili per la diagnosi medica e la prognosi della malattia, ma considerazioni di salute e sicurezza rispetto all’elevata energia laser necessaria limitano l’applicazione clinica della spettroscopia di Raman. La spettroscopia di Raman amplificata da superfici (SERS) permette di esaminare singole molecole assorbite da nanoparticelle d’argento o d’oro. Nel caso delle particelle d’oro la sensibilità della SERS è insufficiente a rilevare biomolecole traccia, e richiede l’uso di nuovi nanomateriali. Per migliorare il limite di bio-rilevamento della SERS gli scienziati del progetto RAMAN (Gold nanoprisms as Raman signal amplifiers for bioimaging of lung cancer), finanziato dall’UE, hanno deciso di sintetizzare una serie di nanoprismi d’oro bio-compatibili. In questo contesto hanno generato nanoparticelle di forme e dimensioni differenti adatte per l’esecuzione della SERS su piccole molecole e liquidi corporei. Tramite microscopia elettronica a scansione hanno analizzato nanosfere, nanotriangoli e nanostelle e hanno ottenuto spettri SERS per le loro forme aggregate. I ricercatori si sono soprattutto concentrati sulle nanoparticelle PEGilate, visto il successo del loro impiego nell’imaging multimodale in vivo delle cellule cancerose. Hanno testato la capacità di queste nanoparticelle di migliorare l’imaging di Raman nelle cellule di adenocarcinoma polmonare e hanno scoperto che essa dipendeva fortemente dalla dimensione molecolare. Le nanoparticelle PEGilate interagivano meglio con le piccole molecole e fornivano un miglioramento più significativo della SERS rispetto alle grandi molecole. I successivi test di tossicità suggerivano che le cellule assorbivano nanoparticelle esagonali d’oro e subivano l’apoptosi attraverso un meccanismo caspasi-dipendente. Nel suo insieme il lavoro del progetto RAMAN ha notevolmente ottimizzato la tecnica SERS per l’imaging in vitro e anche in vivo della malattia. In ambito clinico ciò si traduce in un metodo sensibile per rilevare la malattia molto prima rispetto alle modalità di imaging attualmente in uso.
Parole chiave
Nanoparticelle, cancro polmonare, spettroscopia di Raman, spettroscopia di Raman amplificata da superfici, oro, PEG, tossicità
