<\/p>\n
Texto de divulga\u00e7\u00e3o: Feitos um para o outro.<\/strong><\/p>\n Uma equipe de pesquisadores de institui\u00e7\u00f5es do Brasil, Canad\u00e1, Espanha e M\u00e9xico reuniu as compet\u00eancias necess\u00e1rias para realizar um trabalho de nanobiofot\u00f4nica e avan\u00e7ar em suas aplica\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas, no campo da sa\u00fade. Os resultados da pesquisa foram publicados na edi\u00e7\u00e3o de fevereiro do peri\u00f3dico ACS Nano<\/a>.<\/p>\n Os cientistas analisaram diversas propriedades de nanopart\u00edculas de fluoreto de lant\u00e2nio dopadas com neod\u00edmio (Nd3+<\/sup>:LaF3<\/sub>), provando que elas s\u00e3o sumamente adequadas para uma s\u00e9rie de aplica\u00e7\u00f5es, principalmente para us\u00e1-las como nanoterm\u00f4metros que atuam dentro de tecidos biol\u00f3gicos.<\/p>\n Realizar o monitoramento da temperatura dentro dos tecidos \u00e9 essencial, por exemplo, em tratamentos contra o c\u00e2ncer que se baseiam no aquecimento (hipertermia) das c\u00e9lulas cancer\u00edgenas com o objetivo de mat\u00e1-las ou enfraquec\u00ea-las. Nesses tratamentos por hipertermia, a temperatura local deve ser controlada de maneira precisa para minimizar os danos colaterais que podem se produzir nos tecidos saud\u00e1veis pr\u00f3ximos ao alvo do tratamento.<\/p>\n O conhecimento da temperatura local dos tecidos tamb\u00e9m \u00e9 uma ferramenta importante no diagn\u00f3stico precoce do c\u00e2ncer, desde que os tumores apresentam temperaturas singulares que, se detectadas, permitem localiz\u00e1-los em est\u00e1gios iniciais de desenvolvimento.<\/p>\n As nanopart\u00edculas<\/strong><\/strong><\/p>\n As nanopart\u00edculas de fluoreto de lant\u00e2nio s\u00e3o sintetizadas de uma forma bastante simples e r\u00e1pida e possuem um conjunto de propriedades interessantes. \u201c\u00c9 importante salientar que essas nanopart\u00edculas foram desenvolvidas e estudadas por n\u00f3s buscando uma potencial aplica\u00e7\u00e3o biol\u00f3gica devido \u00e0s suas propriedades \u00f3pticas\u201d, destaca um dos autores do artigo, o professor Carlos Jacinto, da Universidade Federal de Alagoas (UFAL).<\/p>\n As nanopart\u00edculas em quest\u00e3o t\u00eam \u00edons luminescentes (emitem f\u00f3tons quando absorvem radia\u00e7\u00e3o), sendo os \u00edons emissores os Nd3+ <\/sup>(neod\u00edmio). Quando est\u00e3o em intera\u00e7\u00e3o com sistemas biol\u00f3gicos, as emiss\u00f5es desse \u00edon t\u00eam um desempenho not\u00e1vel em termos de luminesc\u00eancia, j\u00e1 que os f\u00f3tons emitidos apresentam reduzidos efeitos de absor\u00e7\u00e3o por tecidos, \u00e1gua e sangue e sofrem pouco espalhamento dentro do tecido. Naturalmente, essas emiss\u00f5es dependem da matriz onde o \u00edon est\u00e1. Neste caso, o fluoreto de lant\u00e2neo (LaF3<\/sub>) apresenta certas propriedades que favorecem as emiss\u00f5es. Essas propriedades \u00f3pticas do \u00edon podem ser ainda mais otimizadas acrescentando ao n\u00facleo (core<\/em>) dopado com terras raras (no caso, o neod\u00edmio) uma casca (shell<\/em>) n\u00e3o dopada, sistema cientificamente conhecido como core-shell<\/em> (sendo Nd3+<\/sup>:LaF3<\/sub> o core,<\/em> e LaF3<\/sub> o shell<\/em>).<\/p>\n Outra vantagem do sistema estudado \u00e9 que ele n\u00e3o exige muita pot\u00eancia da fonte de radia\u00e7\u00e3o para ser excitado. \u201cOs n\u00edveis de pot\u00eancias exigidos s\u00e3o m\u00ednimos e podemos usar lasers de diodo CW, que s\u00e3o baratos e comerciais\u201d, afirma o professor Jacinto.<\/p>\n Al\u00e9m de terem bom desempenho luminescente em tecidos biol\u00f3gicos, as nanopart\u00edculas pesquisadas apresentam uma destacada capacidade como sensores t\u00e9rmicos, ou nanoterm\u00f4metros. O princ\u00edpio de funcionamento desses nanoterm\u00f4metros se baseia na modifica\u00e7\u00e3o de seu espectro de luminesc\u00eancia devido \u00e0s varia\u00e7\u00f5es t\u00e9rmicas. Assim, a an\u00e1lise do espectro gerado pela nanopart\u00edcula fornece informa\u00e7\u00e3o sobre a temperatura local do sistema biol\u00f3gico na qual est\u00e1 incorporada, como ilustra esta figura:<\/p>\n Feitos um para o outro<\/strong><\/p>\n Uma das descobertas mais positivamente surpreendentes veio quando a equipe de cientistas verificou experimentalmente que existia uma coincid\u00eancia entre os comprimentos de onda bem aceitos pelo tecido biol\u00f3gico e os que possibilitavam uma boa excita\u00e7\u00e3o (cerca de 800 nm) e emiss\u00e3o de luminesc\u00eancia (cerca de 870 nm) por parte das nanopart\u00edculas. Essa caracter\u00edstica permitiu que os pesquisadores obtivessem uma excita\u00e7\u00e3o e uma capta\u00e7\u00e3o da emiss\u00e3o a uns 2 mm de profundidade dentro do tecido, o que pode ser considerado uma boa penetra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Mais uma feliz coincid\u00eancia foi apontada durante a pesquisa quando os cientistas observaram uma boa sensibilidade t\u00e9rmica das nanopart\u00edculas com rela\u00e7\u00e3o \u00e0s temperaturas da chamada \u201cregi\u00e3o biol\u00f3gica\u201d (de 20 a 45 \u00b0C). Outros materiais apresentam essa sensibilidade (deslocamento espectral) com temperaturas muito altas ou muito baixas, n\u00e3o compat\u00edveis com sistemas biol\u00f3gicos.<\/p>\n A partir dessa s\u00e9rie de compatibilidades das nanopart\u00edculas de fluoreto de lant\u00e2nio com tecidos biol\u00f3gicos, a equipe continuou avan\u00e7ando em seu uso em tratamentos por hipertermia.<\/p>\n Os cientistas montaram um aparato experimental composto por nanobast\u00f5es de ouro agindo como aquecedores de tecidos e as nanopart\u00edculas em quest\u00e3o atuando como term\u00f4metros para monitorar a temperatura da hipertermia gerada. Nos experimentos foi usado, no lugar do tecido biol\u00f3gico, um material produzido artificialmente para imitar as propriedades \u00f3pticas de um tecido humano \u2013 um tecido fantoma.<\/p>\n O sistema apresentou mais uma caracter\u00edstica muito positiva: tanto os nanoterm\u00f4metros quanto os nanoaquecedores foram excitados de maneira eficiente e simult\u00e2nea pela mesma radia\u00e7\u00e3o (de 808 nm de comprimento de onda) proveniente de um laser que foi direcionado para eles usando uma objetiva de microsc\u00f3pio. A luminesc\u00eancia gerada pelos nanoterm\u00f4metros foi coletada com a mesma objetiva do microsc\u00f3pio, contribuindo com o car\u00e1ter compacto do aparato experimental.<\/p>\n Dessa maneira, os cientistas conseguiram provar a viabilidade de um sistema simples e, em princ\u00edpio, econ\u00f4mico para hipertermia de tecidos biol\u00f3gicos com acompanhamento da temperatura em tempo real.<\/p>\n A equipe de trabalho<\/strong><\/p>\n \u201cEste \u00e9 um trabalho cient\u00edfico bem completo na \u00e1rea de nanobiofot\u00f4nica, ou seja, requer conhecimentos de fot\u00f4nica, nanomateriais, s\u00ednteses, espectroscopia, biomedicina etc.\u201d, afirma o professor Carlos Jacinto. Para a publica\u00e7\u00e3o do artigo na ACS Nano, a rede de coopera\u00e7\u00e3o cient\u00edfica montada para atender esses requerimentos incluiu grupos das seguintes institui\u00e7\u00f5es: a Universidade Federal de Alagoas (Brasil), que contribuiu com as medidas fotot\u00e9rmicas e espectrosc\u00f3picas; a Universidade de Victoria (Canad\u00e1), na s\u00edntese dos nanomateriais; a Universidade Aut\u00f4noma de Madrid (Espanha), com medidas espectrosc\u00f3picas nos tecidos fantoma; a Universidade Federal do Cear\u00e1 (Brasil), com algumas medidas espectrosc\u00f3picas em aparelhos de alta sensibilidade, e a Universidade de Sonora (M\u00e9xico), por meio da participa\u00e7\u00e3o de uma pesquisadora na s\u00edntese dos tecidos fantoma.<\/p>\n O primeiro autor, U\u00e9slen Rocha, \u00e9 estudante de doutorado do professor Carlos Jacinto e foi o principal executor das medidas, muitas delas realizadas no marco de seu doutorado sandu\u00edche na Universidade Aut\u00f4noma de Madrid (UAM), institui\u00e7\u00e3o com a qual o professor Jacinto colabora desde 2005. \u201cA UAM com seu quadro excelente e completo de pesquisadores em v\u00e1rias \u00e1reas tem possibilitado fazermos trabalhos bem mais completos\u201d, comenta o professor.<\/p>\n Com o grupo da Universidade de Victoria, as colabora\u00e7\u00f5es iniciaram com o interesse do professor van Veggel, especialista em s\u00edntese de nanopart\u00edculas de fluoreto de lant\u00e2nio dopadas com terras raras, nos trabalhos do professor Jacinto em medidas quantitativas de efici\u00eancia qu\u00e2ntica de fluoresc\u00eancia usando t\u00e9cnica fotot\u00e9rmica. Atualmente, a s\u00edntese dos nanomateriais \u00e9 feita na UFAL.<\/p>\n Continuidade da pesquisa<\/strong><\/p>\n O professor Carlos Jacinto relata que a equipe chegou a investigar o n\u00edvel de toxicidade do material das nanopart\u00edculas. \u201cVimos que ele \u00e9 desprez\u00edvel, sugerindo sua biocompatibilidade\u201d, diz. \u201cTamb\u00e9m j\u00e1 fizemos experimentos in vivo<\/em> e in vitro<\/em> em outro trabalho, que est\u00e1 submetido para publica\u00e7\u00e3o e que contou com a participa\u00e7\u00e3o de pesquisadores da \u00e1rea biom\u00e9dica\u201d, comenta. Por\u00e9m, de acordo com o professor da UFAL, para se chegar \u00e0 introdu\u00e7\u00e3o das nanopart\u00edculas e nanobast\u00f5es em seres humanos \u201cmuito precisa ser feito ainda, pois existem v\u00e1rias etapas, inclusive burocr\u00e1ticas, para serem vencidas\u201d.<\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2013\/04\/figura1_paperboletim8-300x234.jpg\" "\\"figura1_paperboletim8\\"")
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