Destaque

Novo design de nanopartículas abre caminho para detecção aprimorada de tumores

Fonte

Instituto Real de Tecnologia

Data

sábado. 5 junho 2021 13:05

A fim de aumentar o contraste visual dos tecidos vivos, as imagens de última geração se baseiam em agentes como corantes fluorescentes e biomoléculas. Os avanços na pesquisa de nanopartículas expandiram a gama de agentes de contraste promissores para diagnósticos mais direcionados, e agora uma equipe de pesquisa do Instituto Real de Tecnologia (KTH), na Suécia, elevou ainda mais o nível. Os pesquisadores estão combinando agentes de contraste de fluorescência de raios-X e ópticos em um único intensificador para ambos os modos.

O Dr. Muhammet Toprak, professor de Química de Materiais do KTH, diz que a síntese de agentes de contraste introduz uma nova dimensão no campo da bioimagem de raios-X. A pesquisa foi relatada na revista científica ACS Nano.

“Este design exclusivo de nanopartículas abre o caminho para o diagnóstico de tumor in vivo, usando tomografia computadorizada de fluorescência de raios-X (XFCT)”, disse p Dr. Toprak. O pesquisador disse também que as novas ‘nanopartículas de núcleo-casca’ podem ter um papel a desempenhar no desenvolvimento de teranósticos, que englobam terapia e diagnóstico, em que, por exemplo, partículas carregadas de uma única droga podem detectar e tratar tecidos malignos.

Estrutura de casca

O agente de contraste núcleo-casca recebe o nome de sua arquitetura: consiste em uma combinação de núcleo de nanopartículas com potencial previamente estabelecido em imagens de fluorescência de raios-X, como óxido de rutênio e molibdênio (IV). Este núcleo é envolto em uma casca composta de sílica e Cy5.5, um corante de emissão de fluorescência no infravermelho próximo para técnicas de imagem óptica, como microscopia óptica e espectroscopia.

O Dr. Toprak disse que encapsular o corante Cy5.5 dentro da casca de sílica melhora o brilho do agente e estende sua foto-estabilidade, permitindo a abordagem de imagem dupla óptica/raio-X. Além disso, a sílica oferece o benefício de moderar os efeitos tóxicos das nanopartículas do núcleo.

Melhorando as chances de detecção

Testes com camundongos de laboratório mostraram que os agentes de contraste XFCT permitem a localização de tumores em estágio inicial de apenas alguns milímetros de tamanho.

O Dr. Toprak explicou que a tecnologia abre a possibilidade de identificar tumores em estágio inicial em tecidos vivos. Isso ocorre porque a presença de vários agentes de contraste aumenta as chances de que áreas doentes apareçam nas varreduras, mesmo quando a distribuição das nanopartículas se torna obscurecida por sua interação com proteínas ou outras moléculas biológicas.

“Nanopartículas de tamanhos diferentes, originadas do mesmo material, não parecem ser distribuídas no sangue nas mesmas concentrações. Isso porque, quando eles entram em contato com o seu corpo, eles são rapidamente envolvidos em várias moléculas biológicas – o que lhes dá uma nova identidade”, ressaltou o Dr. Muhammet Toprak.

Uma infinidade de agentes de contraste para XFCT permitiria estudar a biodistribuição de nanopartículas in vivo usando raios-X de baixa dosagem. Isso permitiria identificar o melhor tamanho e química de superfície das nanopartículas para o direcionamento desejado e a imagem da região doente.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto Real de Tecnologia (em inglês).

Fonte: David Callahan, Instituto Real de Tecnologia (KTH).

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