Quantum Dots, Nueva generación de nanopartículas fluorescentes para visualizar procesos dinámicos en sistemas biológicos

SIGOT VALERIA

Simposio; 2do Simposio de Micro y NanoSistemas Biológicos Activos; 2017

Desde hace dos décadas el interés en materiales semiconductores, que inicialmente tuvieron aplicaciones en óptica y electrónica, fue enfocándose en el campo de la biología, en particular en el uso de estos materiales para sintetizar nanopartículas fluorescentes para ser dirgidas a células y tejidos in vivo. Esto fue posible por el surgimiento de nuevas técnicas de síntesis química y de bioconjugación y por los avances en el desarrollo de microscopios ópticos de alta resolución y en el registro de imágenes de fluorescencia. Estas nanopartículas conocidas por su nombre en inglés Quantum Dots, están compuestas por núcleos pequeños de cientos a miles de átomos de materiales como cadmio y selenio que les confieren propiedades ópticas y electrónicas únicas. Una de las propiedades más interesantes es que la emisión de fluorescencia depende del tamaño de la nanopartícula, el cual puede modularse durante la síntesis dando lugar a una amplia gama de fluoróforos multicolores con tamaños variables entre 2 y 10 nm. Otra ventaja es que bajo iluminación UV-visible presentan mayor brillo y fotoestabilidad que los fluoróforos orgánicos convencionales. Debido a estas propiedades y a las numerosas estrategias de bioconjugación existentes para dirigirlos a membranas celulares, compartimentos subcelulares y a tejidos específicos, se han convertido en sensores para monitorear procesos dinámicos a nivel molecular y celular. Más recientemente, se los ha utilizado como agentes de contraste vital para revelar, células trasplantadas, estructuras vasculares, tejidos normales o para localizar tumores en modelos animales. A pesar de su versatilidad como sondas fluorescentes, su aplicación in vivo está aún cuestionada por la potencial citotoxicidad de sus componentes inorgánicos.