Pesquisadores da USP desenvolvem nanomateriais para diagnóstico e tratamento direcionado de tumores

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Pesquisadores do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP) desenvolveram nanomateriais que podem ser capazes de capazes de diagnosticar e tratar de forma direcionada doenças graves como o câncer é a proposta da nanomedicina teranóstica.

“A nanomedicina teranóstica representa uma das fronteiras da nanotecnologia. Atualmente, todos os grandes grupos de pesquisa estão na busca por sistemas capazes de, com uma única nanopartícula, detectar um tumor e em seguida aplicar uma terapia”, disse à Agência Fapesp o professor Valtencir Zucolotto, coordenador da pesquisa.

Com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), o artigo da pesquisa foi publicado no periódico ACS Applied Bio Materials. Os autores do artigo descrevem o desenvolvimento de uma estrutura com formato de flor que pode servir tanto como agente de contraste para exames de ressonância magnética ou imageamento fotoacústico, como base para terapia fototérmica. Após se alojar no tumor, o material é irradiado por um laser infravermelho, o que promove um aquecimento localizado ao redor das nanopartículas, induzindo a morte das células tumorais.

“A vantagem do formato, nesse caso, é o rápido aquecimento localizado que a ‘nanoflor’ pode fornecer pela irradiação da luz no infravermelho”, explicam os pesquisadores Olavo Amorim Santos e Juliana Cancino-Bernardi, autores principais do artigo.

Através da realização de testes in vitro, o trabalho apresenta um imageamento feito por espectroscopia fotoacústica para a detecção do tumor (diagnóstico) e também a fase terapêutica, com a absorção da luz pela nanopartícula que causa a morte da célula tumoral.

“A imagem fotoacústica é uma técnica que também se baseia na absorção de luz no infravermelho por alvos de interesse. Neste caso, pulsos curtos de laser, com duração da ordem de nanossegundos, são aplicados na região tecidual contendo as nanopartículas”, conta Theo Pavan, professor do Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da USP de Ribeirão Preto (FFCLRP-USP), coautor do trabalho

“Diante disso, o aumento de temperatura é localizado e transiente, o que induz a geração de ondas acústicas, efeito similar ao trovão causado por um raio. Para a formação das imagens que nos permite localizar as nanopartículas, essas ondas acústicas são detectadas por um equipamento de ultrassonografia. O equipamento de imagem é muito similar àqueles usados, por exemplo, em obstetrícia e cardiologia”, completa Pavan.

Em outro estudo recente divulgado na ACS Applied Nano Materials, os pesquisadores detalham que uma nanopartícula de óxido de zinco modificada que apresenta propriedades optoeletrônicas aprimoradas, incluindo absorção na região do infravermelho próximo.

Nathalia Rissi, principal autora do artigo, esclarece que o material sintetizado representa uma importante classe de nanocarreadores. Ela explica que essa classe pode ser adaptada para a entrega de medicamentos e usada como plataforma teranóstica, ou seja, capaz de combinar o tratamento e o diagnóstico de forma simultânea em doenças como o câncer. 

“Além do tratamento de tumores, as nanopartículas de óxido de zinco também possuem atividade antibacteriana, o que as torna excelentes estruturas capazes de combinar os tratamentos usuais contra doenças crônicas e infecciosas em uma única plataforma terapêutica. Em resumo: as nanopartículas modificadas de óxido de zinco representam uma alternativa no uso de materiais convencionais com uma rota de síntese mais barata e em larga escala, uma particularidade importante para seu uso em aplicações biológicas”, aponta a pesquisadora.


Foto: Freepik


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