Edição 246 | 03 Dezembro 2007

Síntese e caracterização de nanopartículas para aplicações biomédicas

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 “As nanopartículas de óxidos de ferro sintetizadas para marcação celular possuem diâmetros da ordem de 5-15 nm, o que possibilita sua incorporação pelas células. Além disso, por possuírem propriedades magnéticas, elas podem ser visualizadas em imagens de ressonância magnética. Assim, com a injeção em seres vivos de células-tronco marcadas com as nanopartículas, é possível acompanhar o seu percurso de modo não-invasivo.” A afirmação é da física Tatiana Midori, autora da dissertação Síntese e caracterização de nanopartículas para aplicações biomédicas, desenvolvida no Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Os testes biomédicos deste trabalho foram realizados pelo médico Li Li Min e pela doutora Lília de Souza Li, da Faculdade de Ciências Médicas (FCM), da Unicamp. Para Midori, “a colaboração entre as áreas da física e da medicina tem gerado linhas de pesquisa cada vez mais interessantes e inovadoras, e a nanotecnologia é apenas uma delas”.

O trabalho de Midori constitui a base de um projeto multidisciplinar ainda em andamento, liderado pelo doutor Li Li Min. “Minha parte foi sintetizar as partículas, caracterizá-las estrutura, morfológica e magneticamente, e repassá-las ao Dr. Li para realização dos testes com as células”, esclarece Midori na entrevista exclusiva a seguir, que concedeu por e-mail à IHU On-Line. “Na época, utilizamos células HeLa, uma linhagem celular muito utilizada em experimentos de laboratório, apenas para verificar a eficácia das nanopartículas na marcação celular.” Ao terminar o projeto, a física foi informada que os primeiros testes com células-tronco de cordão umbilical estavam sendo planejados. Midori é graduada em Física Médica pela Universidade de São Paulo (USP).

Desde agosto deste ano, o Instituto Humanitas Unisinos – IHU vem organizando o III Ciclo de Estudos Desafios da Física para o Século XXI: o admirável e o desafiador mundo das nanotecnologias. O evento serve como preparação para o Simpósio Internacional Uma  sociedade pós-humana - Possibilidades e limites da nanotecnologias, que acontecerá na Unisinos, de 26 a 29 de maio de 2008.

IHU On-Line - Como essas nanopartículas que você desenvolveu “rastreiam” o percurso das células-tronco?
Tatiana Midori -
As nanopartículas de óxidos de ferro sintetizadas para marcação celular possuem diâmetros da ordem de 5-15 nm, o que possibilita sua incorporação pelas células. Além disso, por possuírem propriedades magnéticas, elas podem ser visualizadas em imagens de ressonância magnética. Assim, com a injeção em seres vivos de células-tronco marcadas com as nanopartículas, é possível acompanhar o seu percurso de modo não-invasivo.

IHU On-Line - Que benefícios esse mapeamento de percurso traz à medicina?
Tatiana Midori -
O rastreamento de células in-vivo, com nanocristais e imagens de ressonância magnética, tem potencial para ser uma poderosa técnica para se determinar a história e o destino das células e, assim, entender e avaliar a eficácia das diferentes terapias baseadas em células-tronco. No entanto, a utilização prática desta técnica ainda é limitada e, para que se atinja um rastreamento celular de sucesso, é necessário desenvolver métodos eficientes de marcação magnética para aumentar o sinal e o contraste nos exames.

IHU On-Line - Que outros benefícios e aplicações ainda podem surgir com base nessa descoberta?
Tatiana Midori -
Primeiramente, gostaria de esclarecer que as nanopartículas de óxidos de ferro para aplicações biomédicas vêm sendo estudadas por várias décadas no Brasil e no exterior, e por isso não se pode dizer que foi uma descoberta do meu trabalho. Do mesmo modo, a marcação de vários tipos de células, incluindo as células-tronco, também constitui linhas de pesquisa avançadas e bem sucedidas em outros grupos. Dentre as várias outras aplicações biomédicas de nanopartículas já estudadas na literatura, podemos ainda citar a vetorização de medicamentos, os processos de desintoxicação, o aumento do contraste em imagens por ressonância magnética, o desenvolvimento de sensores bioquímicos, a terapia do câncer por hipertermia e a manipulação magnética de células ou moléculas biológicas em geral.

IHU On-Line - Quanto tempo durou sua pesquisa e quais foram as principais dificuldades enfrentadas?
Tatiana Midori -
Essa pesquisa fez parte do meu curso de mestrado e teve duração de dois anos. A principal dificuldade enfrentada foi relacionar as diferentes áreas do conhecimento envolvidas no projeto. Entender a linguagem em química, física e medicina, trabalhar com síntese química, caracterizações morfológica, estrutural e magnética das partículas e sua aplicação em testes biomédicos, foi bastante complicado para uma pesquisa de tão curta duração.

IHU On-Line - Quais são as características dessas nanopartículas que você desenvolveu? Que peculiaridades elas possuem em relação às demais?
Tatiana Midori -
As nanopartículas sintetizadas para os testes biomédicos neste trabalho, assim como na maioria das pesquisas desse tipo realizadas pelo mundo, são compostas por óxidos de ferro e, por isso, conhecidas por serem não-tóxicas, pois podem ser quebradas e utilizadas para formar a hemoglobina sanguínea. Para uniformizar as propriedades físicas, facilitar a caracterização e a previsão do comportamento do material, as nanopartículas são esféricas e possuem estreita distribuição de tamanhos. Por fim, as nanopartículas são recobertas por um material hidrofílico e biocompatível, que possibilita sua incorporação pelas células. O desenvolvimento de partículas mais homogêneas e de alta qualidade como estas apresentam um grande potencial para aplicações biomédicas mais sofisticadas.

IHU On-Line - Como você percebe o futuro da Física e da Medicina, transdisciplinarmente, com base nos progressos da nanotecnologia?
Tatiana Midori -
A colaboração entre as áreas da física e da medicina tem gerado linhas de pesquisa cada vez mais interessantes e inovadoras, e a nanotecnologia é apenas uma delas. Os conhecimentos em física são essenciais para o avanço das tecnologias diagnósticas e terapêuticas em medicina, e, no futuro, penso que essa parceria tende a aumentar ainda mais. Essa, assim como outras áreas interdisciplinares, ainda tem muitas contribuições a fazer para com o conhecimento científico.

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