Avances y retos del uso de nanoparticulas de polimeros de coordinación en bioimagen

Un artículo de revisión publicado en «Coordination Chemistry Reviews» informa sobre el uso de nanopartículas y, específicamente, nanopartículas de polímeros de coordinación en el campo de la bioimagen para el diagnóstico. El artículo, describen los avances realizados en varias técnicas, como la resonancia magnética o la imagen fotoacústica.

El diagnóstico precoz de las enfermedades es fundamental para aplicar rápidamente el tratamiento adecuado, lo que se traduce en una mayor supervivencia de los pacientes. Actualmente, las técnicas de bioimagen, que incluyen, entre otras, la resonancia magnética (IRM), la tomografía computarizada (TC), la imagen óptica (IO), la radioimagen (RI) y la imagen fotoacústica (PAI), son claves para identificar un amplio espectro de enfermedades. Sin embargo, se requieren sondas o agentes específicos para cada uno de ellos. Estos agentes de formación de imágenes moleculares son necesarios para maximizar el contraste de la imagen, pero también deben ser estables y seguros para su aplicación en el entorno in vivo, así como económicos de producir.

Un artículo publicado recientemente en Coordination Chemistry Reviews resume las investigaciones actuales sobre el uso de nanopartículas como agentes de contraste para bioimágenes para el diagnóstico, centrándose en particular en nanopartículas de polímeros de coordinación. Liderado por el Dr. Daniel Ruiz Molina, responsable del grupo de Materiales Funcionales Nanoestructurados del ICN2, este estudio de revisión tiene como primer autor al Dr. Salvio Suárez-García y se ha realizado en colaboración con miembros del Departamento de Química de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

Las nanopartículas pueden ofrecer importantes ventajas como agentes de contraste. Se pueden funcionalizar fácilmente para una mejor focalización y biodistribución y, en el caso de los tumores, muestran una recolección preferencial más fuerte debido al llamado efecto de «Retención y Permeabilidad Mejorada» (EPR). Se han investigado varios tipos de nanopartículas para estos usos. Recientemente, las nanopartículas de polímeros semiconductores han surgido como uno de los agentes orgánicos más hábiles para la obtención de imágenes biológicas. Sus propiedades versátiles de respuesta a la luz les permiten cumplir con los requisitos específicos para diferentes aplicaciones en bioimagen. Pero también presentan ciertas problemáticas; de toxicidad, dificultad para actuar en un sitio concreto y acumulación dañina en los órganos.

Como se explica en la revisión, las Nanopartículas Poliméricas de Coordinación (CPN por sus siglas en inglés) han despertado un interés considerable como posibles agentes para la obtención de imágenes biológicas, pero también como vectores de administración de fármacos. Estas nanopartículas pueden encapsular en su interior moléculas activas, además, tienen excelentes estabilidades coloidales y muestran propiedades multifuncionales. Estas características notables las convierten en candidatas prometedoras para el teragnóstico, es decir, la combinación de funcionalidades diagnósticas y terapéuticas en un solo procedimiento. El trabajo describe a fondo el uso de CPNs en varias técnicas de bioimagen (RMI, TC, IO, RI, PAI y combinaciones de dos o tres de ellas), analizando algunas de sus propiedades clave, como la sensibilidad y el tiempo de escaneo, así como los iones metálicos que se pueden utilizar para la síntesis de los agentes.

Los CPN presentan grandes perspectivas como agentes de contraste y sondas de bioimagen, gracias a las ventajosas propiedades inherentes que demuestran los materiales nanoestructurados. Su aplicación en este campo abre el camino a herramientas mejoradas para diagnósticos más tempranos y para una medicina mejor y personalizada.

Artículo de referéncia: Salvio Suárez-García, Rubén Solórzano, Fernando Novio, Ramon Alibés, Félix Busqué, Daniel Ruiz-Molina, Coordination polymers nanoparticles for bioimaging, Coordination Chemistry Reviews, 432, 213716, DOI: 10.1016/j.ccr.2020.213716

Fuente: ICN2