Notícia

Nanocubos magnéticos para destruir células cancerosas

M. Chen, J. Wu, G.R. Plaza, Y. Cheng

Fonte

Universidade Politécnica de Madri

Data

terça-feira, 5 maio 2020 14:35

Áreas

Imagens Médicas. Nanotecnologia. Oncologia.

Um trabalho de pesquisa recente liderado pela Universidade Tongji em Xangai, no qual a Universidade Politécnica de Madri (UPM) participou, conseguiu demonstrar in vitro que é possível usar nanopartículas cúbicas capazes de se ligar e destruir mitocôndrias de células cancerosas, graças às forças induzidas por um campo magnético. O trabalho foi publicado na revista científica Small.

Nos últimos anos, a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologia baseada no uso de nanopartículas no campo biomédico estão crescendo devido à ampla gama de aplicações potenciais, que variam desde imagens médicas até o uso de nanopartículas para eliminar tumores. No caso da remoção de tumores, uma primeira abordagem é produzir um aumento na temperatura (hipertermia) para levar à morte de células cancerosas. Este efeito pode ser alcançado com nanopartículas magnéticas e campos magnéticos variáveis ​​de alta frequência. A possibilidade de usar nanopartículas magnéticas e campos magnéticos de direção variável em baixas frequências, que podem produzir forças sobre as partículas, também foi estudada. É essa última abordagem que foi explorada neste novo estudo.

No trabalho publicado, uma equipe internacional em que participou o Dr. Gustavo Plaza, do Centro UPM de Tecnologia Biomédica, sintetizou nanopartículas em forma de cubo, com um lado de aproximadamente 20 nanômetros. Essas nanopartículas contêm átomos de zinco, ferro e oxigênio, fazendo com que respondam a campos magnéticos. Ao aplicar um desses campos, as nanopartículas tendem a se agregar e, se o campo magnético girar ao longo do tempo, o grupo de nanopartículas também tende a girar. Esse efeito é o que foi usado neste estudo para danificar as membranas das mitocôndrias das células cancerosas. Além disso, a superfície dessas nanopartículas é coberta pelo grupo químico trifenilfosfônio, que favorece que após serem internalizadas pelas células, as nanopartículas se liguem às mitocôndrias.

Assim, os pesquisadores verificaram que, nas culturas de células cancerosas, as células internalizam as nanopartículas e que, uma vez dentro, as nanopartículas tendem a se agrupar com as mitocôndrias. Nesta situação, a aplicação de um campo magnético rotativo resulta na permeabilização das membranas das mitocôndrias e, portanto, pode desencadear o processo de apoptose, que causa a morte celular.

“Identificamos as etapas sucessivas que permitem a passagem de nanopartículas do meio extracelular para a superfície das mitocôndrias. Essa contribuição é um passo significativo no desenvolvimento de tecnologia que nos permite combinar nanopartículas magnéticas e campos rotativos de baixa frequência para destruição eficiente de tumores”, concluiu o Dr. Gustavo Plaza.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia na página da Universidade Politécnica de Madri (em espanhol).

Fonte: Universidade Politécnica de Madri. Imagem: células cancerosas em cultura, com nanocubos internos. Fonte: M. Chen, J. Wu, G.R. Plaza, Y. Cheng.

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