Notícia

Nova tecnologia pode viabilizar micropartículas para transporte de medicamentos no futuro

Fonte

Universidade de Nova Gales do Sul

Data

terça-feira, 28 maio 2019 14:25

Áreas

Nanotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos.

Cânceres no corpo humano podem um dia ser tratados por pequenas micropartículas autopropulsoras que entregariam medicamentos aos órgãos afetados: é o que mostram engenheiros químicos e biomédicos da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália. Em um artigo publicado na revista científica Materials Today, os engenheiros explicam como desenvolveram estas micropartículas que exploram ambientes biológicos, permitindo que transportem drogas para locais específicos do corpo.

O Dr. Kang Liang, da Escola de Engenharia Biomédica e da Escola de Engenharia Química da Universidade de Nova Gales do Sul, diz que o conhecimento pode ser usado para projetar “veículos” nanotecnológicos, com o uso de novas forças motrizes para alcançar metas específicas e entregar drogas no corpo. “Nós já sabemos que os micromotores usam diferentes forças de acionamento externo – como luz, calor ou campo magnético – para navegar ativamente para um local específico”, diz o Dr. Liang. “Nesta pesquisa, projetamos micromotores que não dependem mais de manipulação externa para navegar para um local específico. Em vez disso, eles aproveitam as variações nos ambientes biológicos para auto-navegar”.

O que torna essas partículas únicas é que elas respondem a mudanças de pH em ambientes biológicos para ajustar sua flutuabilidade. Da mesma forma que os submarinos usam oxigênio ou água para inundar os pontos de lastro para torná-los mais ou menos flutuantes, bolhas de gás liberadas ou retidas pelos micromotores devido às condições de pH nas células humanas contribuem para que essas nanopartículas subam ou desçam.

“A maioria dos micro-motores viajam de forma bidimensional. Mas neste trabalho, projetamos um mecanismo de direção vertical. Combinamos esses dois conceitos para criar um design de micromotores autônomos que se movem de maneira 3D. Isso permitirá seu uso final como veículos inteligentes de distribuição de drogas no futuro”, explica o Dr. Kang Liang.

O Dr. Liang ilustra um possível cenário em que medicamentos são tomados por via oral para tratar um câncer no estômago ou nos intestinos. Para dar uma ideia de escala, ele diz que cada cápsula de medicamento pode conter milhões de micropartículas, e dentro de cada micropartícula existiriam milhões de moléculas de drogas.

“Imagine que você engula uma cápsula para atacar um câncer no trato gastrointestinal. Uma vez no fluido gastrointestinal, as micropartículas que transportam o medicamento podem ser liberadas. As partículas carregadas de droga podem então ser internalizadas pelas células no local do câncer. Uma vez dentro das células, elas serão degradadas, causando a liberação das drogas para combater o câncer de uma forma bem direcionada e eficiente”.

Segundo o Dr. Liang, as micropartículas são essencialmente sistemas compostos de nanomotores produzidos a partir de estruturas metal-orgânicas (MOFs) contendo uma enzima bioativa (catalase, CAT) como motor para a geração de bolhas de gás. A pesquisa está no estágio de prova de conceito, e ainda são necessários anos de desenvolvimento para que a tecnologia possa ser utilizada.

O Dr. Liang disse que a equipe de pesquisa – composta por engenheiros da Universidade de Nova Gales do Sul, da Universidade de Queensland, da Universidade Stanford e da Universidade  de Cambridge – também buscará outras aplicações médicas para esses novos nanomotores multidirecionais. “Estamos planejando aplicar essa nova descoberta a outros tipos de nanopartículas para provar a versatilidade desta técnica”, conclui o especialista.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Nova Gales do Sul (em inglês).

Fonte: Lachlan Gilbert, Universidade de Nova Gales do Sul. Imagem: Divulgação, Universidade de Nova Gales do Sul.

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