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Los cambios que parecían ser señales de temperatura de los nanodiamantes en las células podrían deberse a campos eléctricos.
La investigación ha vuelto a llamar la atención sobre el hecho de que parte de la transferencia de energía leída como cambios de temperatura por los sensores cuánticos de nanodiamantes dentro de las células también puede ocurrir a partir de cambios en las cargas circundantes. Los investigadores compararon partículas recubiertas y no recubiertas para aislar las señales del campo eléctrico y detectar cambios cuando los macrófagos responden a estímulos inflamatorios.
Esto no significa que la temperatura dentro de las células no cambie en absoluto o que se haya completado un nuevo método de diagnóstico del cáncer. Se trata de un experimento físico que utiliza células similares a macrófagos cultivadas y una pequeña cantidad de partículas, y aún no se ha verificado la capacidad de medir con precisión la temperatura y la carga simultáneamente en tejidos y pacientes reales.
¿Qué lee el nanodiamante?
Los defectos de nitrógeno vacante en los cristales de diamante tienen niveles de energía que responden a las microondas y la luz. Cuando cambia la temperatura circundante o el campo eléctrico, el espacio entre niveles también cambia. La ventaja es que si se colocan partículas muy pequeñas dentro de una célula, los cambios en el entorno celular se pueden rastrear utilizando la luz.
¿Por qué se confundieron la temperatura y la carga?
Anteriormente, el cambio en los valores de división del campo magnético cero se interpretaba principalmente como debido a la temperatura. El nuevo análisis mostró que el efecto dipolo eléctrico transversal, que ocurre cuando las cargas caen o se acumulan alrededor de una partícula, también puede moverse en la misma cantidad. Por lo tanto, debemos revisar nuestra interpretación de cambios irrealmente grandes en la temperatura celular, de aproximadamente 2 a 18 grados Celsius.
¿Qué cambió el revestimiento?
Las partículas núcleo-cubierta recubiertas con capas de sílice tenían oscilaciones de señal más pequeñas que las partículas no recubiertas. El revestimiento de la superficie reduce la influencia de las cargas ambientales, proporcionando una pista para dividir los efectos de la temperatura y los campos eléctricos. Las partículas recubiertas también redujeron la toxicidad inducida por partículas y las respuestas inflamatorias, pero no demostraron ser completamente bioseguras.
¿Cómo se probó la respuesta inflamatoria?
Los investigadores indujeron una respuesta inflamatoria agregando LPS, un componente bacteriano, a células RAW similares a macrófagos. Las partículas no recubiertas mostraron una migración relacionada con la carga después de la estimulación, lo que sugiere la posibilidad de detectar actividad celular. Aunque se utilizaron células no estimuladas y partículas recubiertas para comparar, las muestras eran pequeñas en términos de número de partículas.
¿Cuáles son los próximos pasos?
Las mismas celdas deben verificarse simultáneamente con termómetros independientes y mediciones de campo eléctrico. También es necesario comprobar la toxicidad de las partículas, el cambio de ubicación y la estabilidad a largo plazo en diversas células y tejidos. Por ahora, es más exacto leer los números del ‘nanotermómetro celular’ como un estudio de calibración que requiere verificar la perturbación de la carga antes de asumirlos directamente como temperaturas.
Fuentes primarias y verificación independiente
Advanced Materials original paper