Imagem 3-D de uma seção de pele na qual o conteúdo de níquel está sendo medido. A área vermelha representa a presença de níquel. Crédito:Per Malmberg
Um novo método de exame da pele pode reduzir o número de experimentos com animais, enquanto fornece novas oportunidades para desenvolver produtos farmacêuticos e cosméticos. A imagem química permite que todas as camadas da pele sejam vistas e a presença de virtualmente qualquer substância em qualquer parte da pele seja medida com um alto grau de precisão.
Mais e mais produtos químicos estão sendo liberados em nosso meio ambiente. Por exemplo, parabenos e ftalatos estão em discussão como dois tipos de produtos químicos que podem nos afetar. Mas até agora não foi possível descobrir como são absorvidos pela pele. Um novo estudo da Chalmers University of Technology e da University of Gothenburg mostra como o que é denominado imagem química pode fornecer informações abrangentes sobre a pele humana com um nível muito alto de precisão.
As investigações sobre como as substâncias passam para dentro e através da pele têm ocorrido até agora de duas maneiras:usando tiras de fita adesiva para retirar a camada "córnea" superior da pele para análise, e por meio de exames de urina e sangue para ver o que penetrou na pele. Mas ainda sabemos muito pouco sobre o que acontece nas camadas intermediárias. A imagem química agora nos permite ver todas as camadas da pele com alta precisão e medir a presença de virtualmente qualquer substância em qualquer parte da pele. Isso pode levar a produtos farmacêuticos mais adequados para a pele, por exemplo.
O novo método foi criado quando os químicos Per Malmberg, na Chalmers University of Technology, e Lina Hagvall, na Universidade de Gotemburgo, reuniu suas áreas de pesquisa.
Os químicos Lina Hagvall e Per Malmberg preparam amostras para análise no espectrômetro de massa de íons secundários de tempo de voo (ToF-SIMS). Durante a análise, as amostras são inseridas na câmara de teste usando o braço de teste mostrado na parte inferior da imagem. Crédito:Mats Tiborn
"Com produtos farmacêuticos, muitas vezes você deseja que o máximo possível da dose seja absorvida pela pele, mas em alguns casos você pode não querer absorção pela pele, como quando você aplica um protetor solar, que precisa permanecer na superfície da pele e não penetrá-la. Nosso método permite que você projete produtos farmacêuticos de acordo com a forma como deseja que a substância seja absorvida pela pele, "diz Hagvall.
A imagem química até agora tem sido usada principalmente para ciências da terra e imagens celulares, mas com o acesso à pele humana das operações, os pesquisadores criaram essa nova área para a tecnologia. Os pesquisadores agora também veem oportunidades se abrindo para substituir os testes farmacêuticos que atualmente envolvem experimentos com animais. Seus métodos fornecem resultados mais precisos do que testes em ratos e porcos. Uma vez que não é permitido o uso de animais para testar cosméticos, esse método também pode criar novas oportunidades para a indústria de cosméticos.
“Muitos experimentos com animais realizados por pesquisadores e empresas não são mais necessários como resultado desse método. Se você quiser saber algo sobre a absorção passiva na pele humana, este método é pelo menos tão bom. É melhor fazer seus testes em pele humana do que em um porco, "diz Hagvall.
O novo método também pode fornecer uma base para determinar os limites corretos para os níveis prejudiciais de substâncias que podem entrar em contato com a pele. Para estabelecer esses limites, você precisa saber quanto da dose na superfície da pele penetra na pele e através dela, que este método pode mostrar. Aumenta nosso conhecimento sobre o que estamos absorvendo em nossos locais de trabalho e em creches.
Câmara de teste no espectrômetro de massa de íons secundários de tempo de voo (ToF-SIMS), em que as amostras de pele são expostas a feixes de íons. As amostras são analisadas em vácuo ultra-alto para evitar interrupções. Crédito:Mats Tiborn
"Nosso método pode mostrar tudo com uma imagem, se você está procurando por níquel, ftalatos ou parabenos na pele, ou se você quiser seguir o caminho do medicamento através da pele. Com apenas uma amostra de pele, podemos essencialmente pesquisar quaisquer moléculas. Não precisamos adaptar o método com antecedência para o que estamos procurando, "diz Malmberg.
Será possível aplicar os resultados em um futuro muito próximo. A própria tecnologia está pronta para uso hoje. Ainda há muito trabalho a ser feito na otimização dos testes para alcançar os melhores resultados, mas os pesquisadores acreditam que o método estará pronto para uso em um ano.
Fatos:Imagem química
A imagem química envolve o uso de um laser ou feixe de íons para analisar as seções da pele usando um espectrômetro de massa. Cada ponto, ou pixel, da seção em que a viga atinge fornece informações, que é usado para classificar os produtos químicos presentes na pele de acordo com o peso molecular. A informação química de cada ponto pode então ser combinada em uma imagem digital que mostra a distribuição de uma substância na pele. Um espectrômetro de massa de íons secundários de tempo de voo (ToF-SIMS), que fornece uma resolução espacial muito alta até a faixa nanométrica, foi usado neste estudo particular.