Los diamantes que podrían encontrar el cáncer
Magnetómetro endoscópico de diamante para cirugía oncológica
Investigadores de la Universidad de Warwick han construido un nuevo sensor de campo magnético basado en diamantes que podría utilizarse para detectar mejor los tumores mediante el rastreo del fluido magnético inyectado en el cuerpo.
Diamante con centros de color NV sobre fondo azul
Karishma Gokani / University of Warwick
El diagnóstico del cáncer es más problemático cuando las células del tumor han hecho metástasis (se han extendido) a otros órganos. Esto suele ocurrir a través de los ganglios linfáticos y el sistema de drenaje linfático. Las pruebas para determinar si hay células cancerosas alojadas en los ganglios linfáticos son el método de referencia para detectar la metástasis y orientar el tratamiento.
Investigadores de Warwick informan de que han construido un nuevo dispositivo no tóxico ni radiactivo que utiliza las propiedades únicas de los diamantes para diagnosticar el cáncer de mama con metástasis. Este dispositivo es ultrasensible, portátil y funciona a larga distancia, lo que supone una solución mejorada a un reto habitual al que deben enfrentarse los cirujanos oncológicos.
El primer autor, Alex Newman, estudiante de doctorado del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, comentó: "Existe una demanda real de medios versátiles y no tóxicos para detectar el cáncer. Con este nuevo sensor de diamante, hemos conseguido reducir el tamaño de la cabeza del sensor a tan sólo 10 mm, lo que significa que es el primer sensor de diamante capaz de detectar líquido trazador magnético y, al mismo tiempo, lo suficientemente pequeño para su uso endoscópico y en cirugía endoscópica".
"También es muy sensible, capaz de detectar una centésima parte de la dosis clínica completa típica de fluido trazador magnético".
El sensor de diamante detecta el líquido trazador magnético (nanopartículas de óxido de hierro) que se introduce en la paciente durante o antes de la operación de cáncer de mama. El fluido trazador se inyecta en el tumor y luego viaja a los ganglios linfáticos junto con las células cancerosas metastatizadas. A continuación, un sensor de campo magnético basado en un diamante puede localizar el fluido trazador y señalar los ganglios linfáticos que deben extirparse quirúrgicamente para detener la propagación del cáncer.
Su diseño compacto se consigue utilizando un diamante diminuto (0,5 mm3) y un pequeño imán permanente que se fija al cabezal de la sonda. De este modo se elimina la necesidad de voluminosos componentes electrónicos y se consigue una herramienta portátil y versátil.
El autor principal y director del grupo, el profesor Gavin Morley, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, declaró: "Los diamantes pueden detectar campos magnéticos gracias a los centros de color del diamante, denominados centros de vacantes de nitrógeno. Gracias a ellos, el diamante detecta cambios muy pequeños en el campo magnético y adquiere un bonito color rosa.
"Esperamos utilizar estos sensores de campo magnético no sólo para aplicaciones médicas, sino también para naves espaciales y energía de fusión".
El rastreo del cáncer no es nuevo, pero los métodos tradicionales utilizados en los hospitales emplean trazadores radiactivos o simples tintes azules. Los trazadores radiactivos no están disponibles en todos los hospitales debido a las precauciones adicionales que exige la manipulación de materiales radiactivos. El colorante azul provoca una reacción alérgica en una de cada cien personas, lo que supone una complicación no deseada cuando el paciente está bajo anestesia general.
Detectar un trazador magnético con un sensor pequeño y sensible como el de diamante podría cambiar las reglas del juego, y esta tecnología se ha creado con el apoyo de los médicos.
Stuart Robertson, cirujano especialista en cáncer de mama del University Hospitals Coventry and Warwickshire (UHCW) NHS Trust, añadió : "En la actualidad utilizo habitualmente la localización magnética en mi trabajo con el cáncer de mama, para lesiones mamarias impalpables y la detección de ganglios linfáticos, ya que ofrece ventajas sobre otras técnicas más tradicionales. Es fantástico colaborar con la Universidad de Warwick, explorando formas de optimizar aún más la tecnología magnética."
El uso de fluidos trazadores magnéticos está cada vez más extendido, pero este nuevo sensor de diamante podría proporcionar un detector más pequeño y sensible, sobre todo a medida que se apliquen nuevas técnicas de tecnología cuántica. Las aplicaciones a otros tipos de cáncer, como los de pulmón, hígado, colorrectal y esófago, podrían reportar aún más beneficios a los pacientes.
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