Colorante NIR fotoestable mantiene la visualización intraoperatoria en cirugía oncológica

La fluorescencia del infrarrojo cercano (NIR) se utiliza ampliamente para guiar resecciones oncológicas y mapeo linfático, pero el desvanecimiento de la señal durante la iluminación continua puede comprometer la precisión en cirugías prolongadas. El fotoblanqueo de los colorantes actuales obliga a los cirujanos a trabajar con un contraste cada vez menor con el tiempo. La obtención de imágenes intraoperatorias estables es esencial para identificar estructuras y márgenes críticos. Para ayudar a abordar este desafío, los investigadores han desarrollado un colorante NIR más fotestable diseñado para mantener la fluorescencia durante procedimientos prolongados.

Científicos del Instituto Coreano de Investigación en Tecnología Química (KRICT), en colaboración con el Instituto de Tecnología de Georgia, desarrollaron KR-NIR-P, una versión polimerizada del verde de indocianina (ICG). La luz del infrarrojo cercano (NIR) penetra los tejidos con mayor eficacia que la luz visible, y el ICG es el único colorante NIR aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA). Se utiliza clínicamente desde 1959 en aplicaciones como el mapeo de ganglios linfáticos centinela, la cirugía hepática y la visualización de las vías biliares. Dado que en Estados Unidos se realizan más de 750.000 colecistectomías laparoscópicas al año, la fiabilidad del colorante influye directamente en la visualización quirúrgica.

KR-NIR-P está diseñado mediante la unión química de moléculas de ICG en una columna vertebral polimérica. Esta arquitectura protege parcialmente el cromóforo heptametínico del oxígeno molecular generado durante la irradiación láser, que es un factor clave del fotoblanqueo. Las interacciones hidrofóbicas dentro del polímero estabilizan el cromóforo y reducen la agregación descontrolada, permitiendo que la fluorescencia persista bajo iluminación continua.

En pruebas de laboratorio con un láser NIR de 785 nanómetros, la fluorescencia convencional de la ICG cayó a aproximadamente el 40% de su intensidad inicial en 50 segundos. KR-NIR-P conservó aproximadamente el 66% de su fluorescencia inicial incluso después de 200 segundos, lo que refleja una mejora de más de cuatro veces en la fotostabilidad bajo las condiciones indicadas. El polímero también mostró una excelente biocompatibilidad, con una viabilidad celular superior al 90% en concentraciones de hasta 20 micromolar tanto en células cancerosas como normales, y biomarcadores relacionados con la apoptosis comparables a los de la ICG convencional.

La validación funcional se extendió a esferoides tumorales tridimensionales, donde KR-NIR-P penetró de forma uniforme en regiones más profundas. En estudios con ratones, la fluorescencia apareció en el ganglio linfático centinela dos horas después de la inyección en la almohadilla plantar y se intensificó a las 24 horas, lo que indica un posible uso para la obtención de imágenes linfáticas en tiempo real y la oncología quirúrgica. El equipo planea evaluaciones preclínicas exhaustivas, incluidos estudios de toxicidad y farmacocinética, para definir mejor la seguridad y el rendimiento.

El trabajo se publicó en Small en 2026 bajo el título  “Indocyanine Green–Inspired Polymeric Chromophores With Intrinsic Photostability for Near-Infrared Imaging”.

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KRICT