Sensor de diamante localiza cáncer metastásico para su extracción quirúrgica

El diagnóstico de cáncer se vuelve más difícil cuando las células tumorales hacen metástasis y se propagan a otros órganos, con mayor frecuencia a través de los ganglios linfáticos y el sistema linfático. Detectar si las células cancerosas se alojan en los ganglios linfáticos es el método de referencia para diagnosticar la metástasis y guiar el tratamiento.

Sin embargo, los métodos tradicionales utilizan trazadores radiactivos o colorantes azules, los cuales presentan limitaciones como problemas de seguridad o reacciones alérgicas. Ahora, un nuevo sensor de campo magnético basado en diamante ofrece un método no tóxico para mejorar la detección de tumores mediante el rastreo del fluido magnético inyectado en el cuerpo.

Científicos de la Universidad de Warwick (Coventry, Reino Unido) han creado un magnetómetro de diamante endoscópico, un dispositivo portátil que aprovecha las propiedades del diamante para detectar tumores de manera más eficaz. Su diseño compacto utiliza un diamante diminuto con centros de color de vacancia de nitrógeno (NV) y un pequeño imán permanente conectado a una cabeza de sonda, lo que elimina la necesidad de componentes electrónicos voluminosos. El sensor detecta un fluido trazador magnético compuesto por nanopartículas de óxido de hierro, que se inyecta en los tumores y viaja a los ganglios linfáticos junto con las células cancerosas.

En un estudio publicado en Physical Review Applied, los investigadores demostraron que este dispositivo es el primer sensor de diamante lo suficientemente pequeño para su uso endoscópico en cirugía mínimamente invasiva. El prototipo redujo el cabezal del sensor a tan solo 10 mm, lo que lo hace muy versátil y mínimamente invasivo. A pesar de su tamaño, el sensor demostró ser ultrasensible, capaz de detectar una centésima parte de una dosis clínica típica de líquido trazador, manteniendo su funcionamiento a largas distancias.

El rastreo del cáncer con trazadores magnéticos ya se está volviendo más común, pero los sistemas de detección existentes carecen de portabilidad y sensibilidad. Este nuevo sensor de diamante ofrece una solución mejorada que podría aplicarse no solo a la cirugía de cáncer de mama, sino también a otros tipos de cáncer, como el de pulmón, hígado, colorrectal y esófago. Con un mayor desarrollo, también podría ampliarse a usos no médicos, incluyendo la tecnología espacial y aplicaciones en energía de fusión.

El dispositivo se ha diseñado con la colaboración de profesionales clínicos para garantizar que satisfaga las necesidades quirúrgicas y ofrezca una alternativa más segura y precisa a los trazadores actuales. Al proporcionar a los cirujanos una herramienta más exacta para localizar los ganglios linfáticos, podría reducir complicaciones, acelerar los procedimientos y mejorar los resultados de los pacientes. Los trabajos futuros se centrarán en perfeccionar el rendimiento del sensor e incorporar técnicas más avanzadas de tecnología cuántica para aumentar aún más su precisión y facilidad de uso.

“Los diamantes pueden detectar campos magnéticos gracias a sus centros de color, llamados centros de vacancia de nitrógeno. Estos permiten que el diamante detecte cambios muy pequeños en el campo magnético y le otorgan un atractivo color rosa”, afirmó el profesor Gavin Morley, autor principal del estudio. “Esperamos utilizar estos sensores de campo magnético no solo para aplicaciones médicas, sino también para naves espaciales y energía de fusión”.

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Universidad de Warwick