Os pesquisadores da EPFL usaram imagens eletroquímicas para dar um passo adiante no mapeamento da distribuição de biomoléculas no tecido. Esta tecnologia, que usa apenas marcadores endógenos - em vez de agentes de contraste - poderia ser uma alternativa às técnicas de imagem de células atuais.

No campo da teranóstica - uma maleta das palavras "terapia" e "diagnóstico" - os pesquisadores usam informações espaciais sobre as células cancerosas no corpo para criar terapias direcionadas. Mas esta abordagem requer marcadores fluorescentes. Imagem eletroquímica, que usa apenas os marcadores eletroquímicos naturais - ou endógenos - do tecido, também pode fornecer aos médicos o que eles precisam para fazer diagnósticos e prescrever terapias. Em uma descoberta recente, Pesquisadores EPFL, trabalhando com Linkou Chang Gung Memorial Hospital em Taiwan, empregou uma técnica chamada microscopia eletroquímica de varredura para produzir imagens de hemoglobina no coração de um camundongo.

A fim de mapear a distribuição de biomarcadores e nanomateriais em tecidos animais e humanos, os pesquisadores da EPFL usaram um scanner equipado com sondas eletroquímicas. Este aparelho, que foi desenvolvido por Andreas Lesch e Tzu-En Lin no Laboratório de Eletroquímica Física e Analítica no campus Valais Wallis da EPFL em Sion, tem oito microeletrodos flexíveis alinhados lado a lado. O aparelho faz a varredura de tecidos imersos em uma solução eletrolítica para medir a resposta eletroquímica. Alguns tipos de moléculas e nanomateriais que se acumularam no tecido trocam elétrons com o mediador eletroquímico na solução, e as correntes elétricas resultantes são usadas pelos pesquisadores para reconstruir a imagem. A imagem eletroquímica também pode monitorar o estado redox das células cancerosas, que é bastante diferente das células normais. Portanto, pode revelar se há um grande número de células cancerosas e onde elas estão localizadas.

Usando cascas de banana para estudar os estágios do melanoma

Os pesquisadores começaram estudando os biomarcadores típicos do melanoma, que também pode ser encontrada nas manchas pretas de bananas maduras demais. Aproveitando essa semelhança, eles puderam trabalhar na fruta para desenvolver uma técnica de imagem capaz de medir a tirosinase na pele humana e mapear sua distribuição. Um importante passo à frente também foi dado agora na aplicação da técnica de imagem a tecidos espessos - como uma biópsia de pele humana - além de cortes transversais de células finas.

"Somos perfeitamente capazes de usar a eletroquímica para matar células cancerosas em lâminas de microscópio e em placas de Petri, mas fazer isso em tecido grosso é outra história, "diz Hubert Girault, quem dirige o Laboratório de Eletroquímica Física e Analítica. De fato, O professor Girault espera que um dia seja possível usar a microscopia eletroquímica durante as cirurgias. Ele prevê um dispositivo com microeletrodos interconectados capaz de produzir uma imagem que testará os tumores e, em seguida, destruirá eletroquimicamente qualquer célula cancerosa encontrada pela aplicação de uma explosão de voltagem:"Cerca de dois volts, Isso não é muito, mas é o suficiente para gerar radicais de oxigênio e eliminar células cancerosas, "diz Girault. As descobertas dos pesquisadores acabam de ser publicadas em Angewandte Chemie International Edition .