Investigadores de la Universidad de Warwick han desarrollado un sensor magnético basado en diamantes que mejora la detección de tumores al localizar fluidos magnéticos inyectados en el cuerpo, ofreciendo una alternativa no tóxica y más precisa.
Investigadores de la Universidad de Warwick han desarrollado un innovador sensor basado en diamantes que podría revolucionar la detección de tumores mediante el rastreo de fluidos magnéticos inyectados en el cuerpo. La dificultad en el diagnóstico del cáncer se intensifica cuando las células tumorales han metastatizado, es decir, se han diseminado a otros órganos, lo que comúnmente ocurre a través de los ganglios linfáticos y el sistema linfático. Las pruebas para determinar si hay células cancerosas en los ganglios linfáticos son consideradas el estándar de oro para detectar metástasis y guiar el tratamiento adecuado.
El estudio, publicado en Physical Review Applied, revela que los investigadores han creado un dispositivo no tóxico y no radiactivo que utiliza las propiedades únicas de los diamantes para diagnosticar el cáncer de mama metastásico. Este dispositivo es ultra sensible, portátil y opera a largas distancias, ofreciendo una solución mejorada a uno de los desafíos más comunes que enfrentan los cirujanos oncológicos.
Alex Newman, autor principal y estudiante de doctorado en el Departamento de Física de la Universidad de Warwick, comentó: “Existe una demanda real por métodos versátiles y no tóxicos para localizar el cáncer. Para este nuevo sensor basado en diamantes, logramos reducir el tamaño del cabezal del sensor a solo 10 mm, lo que significa que es el primer sensor de diamante capaz de detectar fluidos trazadores magnéticos y suficientemente pequeño para su uso endoscópico y en cirugía mínimamente invasiva.”
“Además, es muy sensible, capaz de detectar una centésima parte de la dosis clínica típica de fluido trazador magnético.”
El funcionamiento del sensor se basa en la detección del fluido trazador magnético (nanopartículas de óxido de hierro) que se introduce en el paciente durante o antes de la cirugía por cáncer de mama. Este fluido se inyecta en el tumor y viaja hacia los ganglios linfáticos junto con las células cancerosas metastásicas. Un sensor basado en diamante puede localizar este fluido trazador y señalar los ganglios linfáticos que deben ser extirpados quirúrgicamente para detener la propagación del cáncer.
El profesor Gavin Morley, líder del grupo e investigador senior del Departamento de Física, expresó: “Los diamantes pueden detectar campos magnéticos gracias a centros cromáticos en su estructura, conocidos como centros vacantes por nitrógeno. Estos permiten al diamante percibir cambios muy sutiles en campos magnéticos y le otorgan un atractivo color rosa.”
“Esperamos utilizar estos sensores no solo para aplicaciones médicas, sino también para naves espaciales y energía por fusión.”
Aunque ya existen métodos tradicionales para rastrear el cáncer, como los trazadores radiactivos o tintes azules simples, estos presentan limitaciones. Los trazadores radiactivos no están disponibles en todos los hospitales debido a las precauciones necesarias al manipular materiales radiactivos. Por otro lado, el tinte azul puede causar reacciones alérgicas en uno de cada cien pacientes, complicando aún más la situación durante anestesia general.
La capacidad de detectar un trazador magnético con un sensor pequeño y sensible como este podría representar un cambio radical. Esta tecnología ha sido desarrollada con la colaboración activa de clínicos.
Stuart Robertson, cirujano consultor especializado en cáncer de mama del NHS Trust Universitario Coventry y Warwickshire (UHCW), añadió: “Ahora utilizo regularmente localización magnética en mi trabajo sobre cáncer de mama para lesiones mamarias impalpables y detección de ganglios linfáticos, ya que ofrece ventajas sobre técnicas más tradicionales. Es fantástico colaborar con la Universidad de Warwick para explorar formas adicionales de optimizar esta tecnología magnética.”
El uso creciente de fluidos trazadores magnéticos está siendo impulsado por una empresa llamada Endomag. Sin embargo, este nuevo sensor basado en diamantes promete ofrecer una herramienta más pequeña y sensible, especialmente a medida que se implementen técnicas avanzadas basadas en tecnología cuántica. Las aplicaciones potenciales a otros tipos de cáncer como pulmonar, hepático, colorrectal y esofágico podrían proporcionar aún más beneficios a los pacientes.
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