Contrast agents for cardiovascular optical imaging at molecular levelm
- Autores: Jie Hu
- Directores de la Tesis: Emma Martín Rodríguez (dir. tes.), José García Solé (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2018
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 154
- Tribunal Calificador de la Tesis: Benito Jorge Rubio Retama (presid.), Jorge Aguilar Torres Rio (secret.), Pilar Rivera Gil (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física de la Luz y la Materia por la Universidad Autónoma de Madrid
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
En esta tesis se han investigado diversos agentes de contraste para imagen cardiovascular a nivel molecular. Las investigaciones se basan fundamentalmente en la técnica de Tomografía Óptica Coherente Intravascular (TOC-IV). Actualmente, las enfermedades cardiovasculares son la causa de la mayoría de los decesos en el mundo. Desde hace unos años, la TOC-IV se ha venido utilizando como técnica mínimamente invasiva para la implantación de stents y la detección y evaluación de placas de ateroesclerosis. El desarrollo de agentes de contraste nanométricos, ayudaría a detectar dichas placas a nivel molecular. Además, si se combinan las técnicas de TOC-IV con la de imagen por fluorescencia, dichos agentes de contraste permitirán imágenes cardiovasculares de alta resolución.
En primer lugar, se ha investigado el nivel de contraste en las señales de TOC-IV dado por diversas nanopartículas de oro, tanto a nivel de imágenes estáticas como a nivel de imágenes dinámicas, utilizando las distintas funciones que la TOC-IV proporciona. Se ha determinado que la TOC-IV es capaz de detectar nanopartículas de oro individuales, dada la gran sensibilidad de ésta técnica de imagen.
En segundo lugar, dado que la TOC-IV se basa en la radiación esparcida por las diversas muestras, se han investigado diversos tipos de nanopartículas de oro (nano-bastoncillos, nano-estrellas y nano-esferas dobles (sílice-oro)) mediante diversas técnicas, incluyendo microscopía de campo oscuro, espectroscopia foto acústica y, naturalmente, TOC-IV, concluyéndose que las nano-esferas dobles (GNSs, de la traducción al inglés; “gold nano-shells”) son los mejores agentes de contraste para TOC-IV.
En tercer lugar, se ha investigado el contraste producido por los GNSs tanto en células como en tejidos, dadas las excelentes propiedades de estas nanopartículas. Para ello, se han incubado en células HeLa cómo en células Jurkat, demostrando que se mejora el contraste en la señal de TOC-IV dada por estas células una vez que se internalizan en ellas los GNSs. Este incremento de contraste se ha verificado también mediante microscopía de campo oscuro. Además, se ha demostrado que los GNSs insertados en tejidos incrementan el contraste en la señal de TOC-IV.
Finalmente, se han investigado nanopartículas de cristales semiconductores (puntos cuánticos) que emiten en la tercera venta biológica al ser excitados por el láser del sistema TOC-IV. Dada la alta sensibilidad del TOC-IV, estos puntos cuánticos aumentan el contraste de la señal tomográfica, de manera que actúan como dobles sondas ópticas, TOC y fluorescencia, tanto en sistemas coloidales como en arterias y tejidos.
En consecuencia, las nanopartículas investigadas, tanto puntos cuánticos como nanopartículas de oro, podrían ser muy útiles para imagen cardiovascular a nivel molecular, siempre que se funcionalicen convenientemente para anclarse al sitio dañado. Esto proporciona altas posibilidades de imagen con alta resolución en la formación de placas de aterosclerosis.
