Científicos de la Universidad de Notre Dame han desarrollado un dispositivo LED inalámbrico capaz de acceder a las masas tumorales más complicadas, incluidas aquellas rodeadas de tejido, sangre y hueso. Publicado en la revista Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, este dispositivo no solo destruye células cancerosas sino que también moviliza una respuesta inmunológica dirigida contra el cáncer.
El dispositivo LED miniaturizado e implantable tiene un volumen de 23 mm³ y está compuesto por una placa de circuito impreso (PCB), una antena de cobre con núcleo de ferrita, dos LEDs verdes (573 nm) y una red de coincidencia de impedancia. Alimentado de forma inalámbrica mediante energía de radiofrecuencia (RF), está encapsulado en epoxi biocompatible para asegurar su durabilidad y compatibilidad con tejidos biológicos.
El dispositivo funciona en combinación con un tinte sensible a la luz, como el Rose Bengal, que se administra a las células tumorales. Al activarse con luz de diferentes colores, siendo el verde el más efectivo, el tinte genera especies reactivas de oxígeno (ROS). Estas especies reactivas provocan la producción de oxígeno tóxico dentro de las células cancerosas, desencadenando la piroptosis, una forma específica de muerte celular. La piroptosis se caracteriza por la hinchazón de las células, lo que facilita que el sistema inmunológico las reconozca y ataque de manera más eficaz.
En un estudio, el dispositivo demostró ser capaz de fotogenerar oxígeno singlete, una especie reactiva clave en la terapia fotodinámica (PDT). Los resultados mostraron una reducción significativa de la actividad metabólica celular en células de adenocarcinoma colorrectal humano (HT-29) tratadas con Rose Bengal y expuestas a la luz del dispositivo. Además, la microscopia reveló cambios morfológicos consistentes con la piroptosis, incluyendo la formación de burbujas celulares.
Los investigadores planean probar el dispositivo en modelos animales para evaluar si la respuesta inmune desencadenada en un tumor puede extenderse a otros crecimientos cancerosos dentro del cuerpo. Además, se sugiere la combinación del dispositivo LED con tecnologías de liberación de fármacos y sensores para crear dispositivos multifuncionales que optimicen los resultados del tratamiento.
Este avance tiene el potencial de superar las limitaciones de las terapias tradicionales y ofrecer nuevas esperanzas a los pacientes que enfrentan formas difíciles de cáncer. La investigación en curso sigue abriendo nuevas vías para la aplicación clínica de esta tecnología.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Photodiagnosis and Photodynamic Therapy
Miniature wireless LED-device for photodynamic-induced cell pyroptosis
El Debate
Crean un diminuto dispositivo capaz de tratar los cánceres más profundos del organismo
