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Técnica permite monitorar nanopartículas magnéticas em organismos vivos

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Fonte

Agência Fapesp

Data

quarta-feira, 21 junho 2017 21:15

Áreas

Bioeletrônica. Biofísica. Física Médica. Biociências.

Um novo método para monitorar em tempo real a acumulação de nanopartículas magnéticas em órgãos como o fígado foi descrito por pesquisadores brasileiros na revista Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine.

Como explicam os autores, esse tipo de nanopartícula tem sido testado em modelos animais tanto no diagnóstico como no tratamento de diversas doenças, entre elas o câncer. Entre as possibilidades futuras está o uso como carreador de fármacos ou como agente de contraste em exames de ressonância magnética nuclear. Também é possível empregar o nanomaterial na avaliação da motilidade gastrointestinal e da função hepática e renal.

“Nosso trabalho pode auxiliar estudos em todas essas áreas, oferecendo uma ferramenta de baixo custo para detectar nanopartículas magnéticas in vivo. Seria para uso em modelos animais e, no futuro, também em humanos”, disse o Dr. Caio César Quini, pesquisador do Departamento de Física e Biofísica do Instituto de Biociências (IBB) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Botucatu, e autor principal do artigo.

Conhecida como Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC), a técnica foi adaptada para o monitoramento de nanopartículas magnéticas no fígado durante o doutorado do Dr. Caio Quini. A pesquisa teve apoio da Fapesp e foi orientada pelo professor do IBB-Unesp Dr. José Ricardo de Arruda Miranda.

“O BAC funciona como um transformador de fluxo magnético. O equipamento é composto por duas bobinas de cobre e um sensor. A bobina de detecção [externa] gera um campo magnético que induz uma corrente na bobina de referência [interna]. Quando um material magnético se aproxima do sensor, ele muda a indução de uma bobina para outra e isso gera um sinal. A alteração de sinal varia de acordo com o tipo, a quantidade e a distância do material magnético e pode ser monitorada por um computador acoplado ao equipamento”, explicou o Dr. Caio Quini.

A sensibilidade do método in vivo foi testada em ratos pelo grupo da Unesp e colaboradores. Os animais foram anestesiados e colocados de barriga para cima sobre o sensor, posicionado na região do fígado. Em seguida, nanopartículas feitas de óxido de ferro com manganês e revestidas com citrato foram injetadas na veia femoral dos roedores. A síntese do nanomaterial magnético foi feita por meio de uma parceria com o pesquisador Dr. Andris Bakuzis, do Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás (UFG).

“Observamos que o sinal do sistema BAC aumenta à medida que a concentração das nanopartículas se eleva no fígado. Depois de um tempo, começa a decair em decorrência da atividade dos macrófagos, células de defesa responsáveis por captar e degradar a substância estranha ao organismo. Com base nesses dados e em referências da literatura científica, criamos um modelo farmacocinético para descrever o acúmulo das nanopartículas no fígado ao longo do tempo”, contou o Dr. Caio.

Os dados obtidos pelo sistema BAC foram comparados com os de outro equipamento conhecido como ressonância paramagnética eletrônica (EPR), capaz de quantificar o elemento ferro no organismo. A avaliação por EPR foi feita em colaboração com o grupo coordenado pelo Dr. Oswaldo Baffa no Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo (USP).

De acordo com o Dr. Caio Quini, não foi observada discrepância significativa nos parâmetros obtidos pelas duas técnicas, o que sugere que o sistema BAC apresenta boa sensibilidade para monitorar as nanopartículas in vivo.

“A única diferença é que o sinal obtido por EPR não decai à medida que as nanopartículas vão sendo degradadas pelos macrófagos, pois essa técnica quantifica o elemento ferro e não as nanopartículas em si”, concluiu o pesquisador.

O grupo também avalia a aplicação de BAC para monitorar formas farmacêuticas sólidas, como comprimidos e cápsulas, e avaliar mecanismos de liberação do princípio ativo in vivo.

Acesse a reportagem completa da Agência Fapesp.

Fonte: Karina Toledo, Agência Fapesp. Imagem: Divulgação.

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