Nuevos tintes bifotónicos para aplicaciones biomédicas
La absorción de dos fotones se emplea en varias aplicaciones de biología celular, tales como la bioimagen microscópica, los fármacos fotoactivados, la terapia fotodinámica y la microfabricación 3D de dispositivos biomédicos. Además de tintes específicamente diseñados para responder a la excitación de dos fotones, la absorción bifotónica implica la utilización de instrumental y fuentes ópticas optimizados. Los artífices del proyecto TOPBIO, financiado con fondos europeos, se propusieron facilitar dichos avances conjugando una serie de disciplinas, como la química sintética, la biología celular, la nanotecnología y las técnicas por láser. Este proyecto reunió a entidades de los ámbitos académico e industrial y contribuyó a la formación de jóvenes investigadores. Los investigadores abordaron los aspectos fundamentales de los criterios de diseño molecular para optimizar la absorción de dos fotones. Con este objetivo, emplearon métodos computacionales para analizar y modelar la respuesta de moléculas complejas teniendo en cuenta su entorno. Esta es una cuestión fundamental para las aplicaciones biomédicas, habida cuenta de la susceptibilidad de la absorción de dos fotones a los factores ambientales. El equipo desarrolló nuevas técnicas prácticas y llevó a cabo una caracterización precisa de los espectros de absorción de dos fotones. Ello supuso un gran avance para el diseño de la segunda generación de tintes bifotónicos optimizados para las aplicaciones tanto fluorescentes como no fluorescentes. Los tintes fluorescentes que emiten en la ventana de espectros biológicos podrían aplicarse a las técnicas de imagen in vivo e in vitro de alta resolución, con los beneficios que ello implicaría para el diagnóstico de enfermedades. Los científicos estudiaron además la microfabricación con dos fotones de implantes médicos o andamios de ingeniería tisular mediante la polimerización de materiales biodegradables y el estudio de su idoneidad como soporte celular. Los socios hicieron especial hincapié en la caracterización del mecanismo de muerte celular inducida por dos fotones, el cual podría dar lugar al desarrollo de fármacos más eficaces para la terapia fotodinámica aplicada a la oncología. Las actividades del proyecto TOPBIO ayudaron a resolver un importante escollo en el campo biomédico asociado con el diagnóstico de enfermedades. Por su condición de sondas con cualidades avanzadas de fotoestabilidad y sensibilidad, los tintes diseñados por el equipo de TOPBIO están llamados a mejorar las prácticas diagnósticas y contribuir a futuras investigaciones.
Palabras clave
Tinte, absorción de dos fotones, microfabricación, fluorescencia, adquisición de imágenes de células, TOPBIO, andamio
