3D Raman spectroscopy as novel detection tool for simulated epidermal tissues

Abstract

La espectroscopia Raman es una técnica para caracterizar polímeros y sirve como una herramienta de mapeo 3D para explorar su potencial en el campo biomédico, como la detección de cáncer utilizando biomarcadores de nanotubos de carbono (Multi Wall no funcionalizados - Nanocyl Company), que actúan como indicadores biológicos [1]. El objetivo de este trabajo es estudiar la funcionalidad potencial de la implementación de la espectroscopia Raman en el mapeo 3D para evaluar las intensidades de pico espectral en polímeros epidermis y la localización espacial de nanotubos de carbono como biomarcadores del cáncer. Para lo cual, se prepararon heteroestructuras laminares conformadas de silicona (Epi-Derm) el cual se utiliza como de parche regenerador de la piel, seguida de una capa del hidrogel producido sintéticamente 2% VCL [2] -2% PEGDA [3], documentado en la literatura para imitar tejidos humanos. Los resultados parten de la utilización de un láser de 785 nm, haciendo un mapeo 3D por espectroscopia Raman en un polímero epidérmico con dimensiones de aproximadamente 30 μm en ”x”, 31 μm en ”y” y 70 μm en ”z”, midiendo la huella dactilar de la silicona y del hidrogel. Por otra parte, el análisis de profundidad sobre la heteroestructura polimérica laminar con el depósito de CNTs en relación a la penetración (dirección z), permite identificar capas individuales y ubicaciones de la distribución espacial de los CNTs en medios poliméricos. Estos hallazgos extraen conclusiones sobre la efectividad de la espectroscopia Raman utilizando mapeo 3D y su capacidad para percibir señales espectrales a bajas profundidades, evidenciando una posible simulación de condiciones biológicas, mejorando sus aplicaciones biomédicas.