Hidrogel óptico monitoriza la dosis de radiación en los pacientes con cáncer

Un estudio nuevo aplica un hidrogel nuevo directamente a la piel de un paciente que cambia de color en correlación directa con los niveles de dosis de radioterapia (RT).

Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU; Tempe, EUA) y el Centro de Cáncer Banner-M.D. Anderson (Gilbert, AZ, EUA), el nanosensor a base de gel se impregna de sales de oro y aminoácidos. La exposición a la radiación ionizante da como resultado la conversión de iones de oro en el gel en nanopartículas de oro, que producen un cambio visual en el color en el gel debido a sus propiedades plasmónicas. Sin radiación, el hidrogel es incoloro; pero a medida que se expone a la radiación, se vuelve rosa, con la intensidad del color directamente relacionada con la cantidad de radiación.

El nanosensor de gel puede detectar patrones de dosis topográficos complejos, siendo la intensidad del color formado en el gel un indicador cuantitativo de la radiación ionizante. Al final de la terapia de RT, el gel se despega sin dolor de la piel y el color se mide con la ayuda de un espectrómetro de absorción. El gel se ha probado hasta ahora en un fantasma antropomórfico y en perros vivos sometidos a RT de grado clínico. El estudio fue presentado en el 64° congreso anual de la Sociedad de Biofísica, celebrado en febrero de 2020 en San Diego (California, EUA).

“La facilidad de fabricación, operación, lectura rápida, detección colorimétrica y costo relativamente bajo ilustran el potencial de traducción de esta tecnología para el mapeo de dosis topográficas en aplicaciones de radioterapia en la clínica”, dijo el autor principal y presentador del estudio, Subhadeep Dutta, MSc, de la ASU. “Nuestro próximo plan es convertirlo a un sistema basado en aplicaciones, donde pueda tomar una fotografía de un gel y que pueda predecir la dosis según la programación en la aplicación. Solo mide el color, lo cual es fácil de hacer”.

Los ejemplos de monitores de dosis actuales incluyen películas radiocrómicas, que se parecen a una hoja de papel; pero como son sensibles a la luz y al calor, se deben manipular con cuidado y requieren largos tiempos de procesamiento. Otros métodos incluyen puntos cuánticos y estructuras orgánicas metálicas, que demuestran una intensa respuesta centelleante, pero solo proporcionan información puntual de la dosis y los dosímetros de gel de polímero que se basan en técnicas de lectura sofisticadas (como la resonancia magnética) para el análisis posterior a la irradiación.

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Universidad Estatal de Arizona
Centro de Cáncer Banner-M.D. Anderson