Uma técnica de imagem inovadora para nanotermometria óptica dinâmica

Uma nova técnica de imagem, desenvolvida pelas equipes dos professores Jinyang Liang e Fiorenzo Vetrone do Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), pode medir a temperatura em 2D, sem contato. Essa detecção precisa de temperatura em tempo real pode um dia melhorar a terapia fototérmica e ajudar no diagnóstico precoce de câncer de pele.

Essa tecnologia, conhecida como termometria de imagem de vida de fotoluminescência de disparo único (SPLIT), é baseada na luminescência de nanopartículas dopadas com íons de terras raras. “Essas nanopartículas são consideradas nanotermômetros porque suas propriedades luminescentes mudam com a temperatura do ambiente. Eles também são biocompatíveis”, disse o professor Vetrone.

Em vez de visualizar a luminescência ponto a ponto, o que é demorado, o SPLIT usa uma nova câmera de ultra-alta velocidade para rastrear a rapidez com que a luminescência dessas nanopartículas decai em cada ponto espacial. A temperatura pode então ser detectada verificando a rapidez com que a luz emitida desaparece. Por ser em tempo real, o SPLIT pode acompanhar o fenômeno enquanto ele acontece.

Pela primeira vez, ele permite a termometria de luminescência usando a vida útil da nanopartícula com uma amostra em movimento. “Comparado com as técnicas de termometria existentes, o SPLIT é mais rápido e tem maior resolução. Isso permite uma detecção de temperatura mais precisa com uma solução avançada e econômica”, disse o professor Liang.

Os professores Liang e Vetrone acreditam que a tecnologia SPLIT poderia, entre outras coisas, aumentar a capacidade de detectar e tratar cânceres de pele. Atualmente, a capacidade de detecção de melanomas, e mais especificamente micro-melanomas, ainda é limitada. As abordagens diagnósticas existentes são restritas por sua invasividade, resolução e precisão, o que leva a um grande número de biópsias desnecessárias.

A termometria óptica poderia, assim, ser usada para detectar células cancerígenas, cujo metabolismo rápido leva a uma temperatura mais alta do que a do tecido normal, tornando-as mais visíveis com o SPLIT.

Para detectar o melanoma, as clínicas podem usar uma câmera térmica, mas a resolução é baixa. “SPLIT marca um passo importante no desenvolvimento técnico. Com alta resolução, a tecnologia pode ser usada para localizar com precisão a toupeira cancerosa”, disse o professor Liang.

Além da detecção, essa tecnologia também pode ser usada para monitorar a dose de luz durante certos tipos de tratamento. Por exemplo, a terapia fototérmica ataca as células cancerosas através do calor gerado pela exposição à luz infravermelha. “Queremos erradicar o câncer, mas não o tecido circundante, portanto, se a temperatura estiver muito alta, o tratamento pode ser reduzido ou interrompido por um tempo. Se estiver muito baixo, podemos aumentar a luz para obter a dose certa”, disse Vetrone.