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31/7/2015

Desarrollado un nanodispositivo, calentador y termómetro a la vez, con aplicaciones en el tratamiento contra el cáncer

El dispositivo, de tamaño nanométrico, puede llegar al interior de una célula para medir su temperatura absoluta de forma instantánea y sin contacto

Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, ICMA (CSIC-Universidad de Zaragoza), con la colaboración de la Universidad de Aveiro y la Universidad de Toulouse, han desarrollado un dispositivo de tamaño nanométrico, que actúa como calentador y termómetro al mismo tiempo y permite realizar mediciones de temperaturas absolutas de manera instantánea, en décimas de segundo.
 
Este dispositivo supone un gran avance en el campo de la terapia de hipertermia magnética utilizada en el tratamiento contra el cáncer ya que permite controlar la temperatura mientras se desarrolla el tratamiento. La terapia de hipertermia magnética, utilizada para hacer frente a células cancerosas, consiste en conseguir el debilitamiento o la muerte de células cancerosas mediante la aplicación de calor. Esta técnica es considerada actualmente como el cuarto tratamiento más importante contra el cáncer. En particular, la hipertermia magnética es una terapia localizada que emplea el calor generado por nanopartículas magnéticas al ser expuestas a un campo magnético alterno inocuo para el cuerpo humano.
 
Es 2.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello y puede calentarse a distancia al aplicarle un campo magnético, algo similar a lo que sucede con las ollas en las cocinas de inducción. Además este pequeñísimo objeto obtenido en el ICMA dispone de un recubrimiento especial que permite introducirlo en el interior de las células.

Para poder actuar como termómetro, el nanoobjeto cuenta con dos sustancias luminiscentes: una, cuya emisión de luz no depende de la temperatura y otra,  cuya emisión sí está en función de la temperatura. De esta forma si medimos con un microscopio la luz emitida por cada una de estas sustancias y las relacionamos podemos conocer la temperatura absoluta en un punto de la célula, que puede ser tan pequeño como permita la resolución de la cámara y los aumentos del objetivo.  En la actualidad se pretende calentar el nanoobjeto utilizando el campo magnético generado por una pequeña bovina acoplada al microscopio mientras se mide a tiempo real como aumenta su temperatura.
 
Además este nanoobjeto nos permite estudiar con detalle, en la escala nanométrica, cómo se transmite el calor de una fuente con calor al medio que lo rodea. Esta investigación está demostrando que, como viene ocurriendo con frecuencia, cada vez que nos acercamos a la nano-escala las propiedades físicas son distintas de las que se observan en objetos de tamaño más grandes, lo que también se está observando con la conducción de calor.
 
El desarrollo de esta investigación es un ejemplo de éxito de las ventajas del trabajo multidisciplinar que, en este caso, ha unido a químicos, físicos, médicos, biólogos e ingenieros, entre otros.

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