A falta de um método clinicamente viável para rastrear e direcionar drogas contra o câncer para os tumores é um grande problema para a terapêutica direcionada.

Mas um novo método ultrassônico proposto por engenheiros biomédicos da equipe de Qifa Zhou na Universidade do Sul da Califórnia em Los Angeles poderia permitir o controle acústico e rastreamento em tempo real da liberação de drogas dentro do corpo. Os pesquisadores relatam sobre a manipulação de ondas ultrassônicas para identificar a distribuição de drogas em Cartas de Física Aplicada .

"Na entrega de drogas convencionais, o tecido é examinado ex vivo sob o microscópio, ou materiais radioativos são usados ​​para rastrear drogas in vivo. Propomos uma nova maneira de obter imagens e mover a droga com precisão dentro do corpo humano, combinando o novo método de imagem de onda plana com um transdutor de ultrassom focalizado, "disse o pesquisador de pós-doutorado Xuejun Qian.

A administração precisa do medicamento é crucial para garantir a obliteração do tumor, ao mesmo tempo em que evita os efeitos colaterais tóxicos da terapêutica do câncer em tecidos saudáveis. O ultrassom é um método popular para obter imagens não invasivas do corpo. Mas porque o método convencional carece de sensibilidade, não foi usado na entrega de drogas anteriormente. A equipe de Zhou adaptou um novo, método de ultrassom ultrarrápido que elimina o ruído de fundo para rastrear com precisão um veículo de administração de drogas dentro de um vaso sanguíneo fantasma.

Hanmin Peng, um acadêmico visitante da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanjing, China, e colegas de trabalho bombearam água através de um tubo estreito de silicone para simular o fluxo sanguíneo através de um vaso sanguíneo. Eles colocaram o tubo sob o tecido de porco real e fizeram uma imagem para tornar a configuração mais realista. microbolhas, pequenas bolsas de ar, que podem ser usados ​​como veículos para a entrega de drogas foram introduzidos nos vasos sanguíneos falsos.

Nos últimos anos, tem havido muita empolgação com a capacidade de concentrar as ondas sonoras em "pinças acústicas, "que pode manipular partículas. A equipe de Zhou aplicou um transdutor de ultrassom focalizado para capturar as microbolhas identificadas por seu sistema de imagem ultrarrápido.

A equipe previu o movimento das microbolhas e calculou as forças de radiação acústica necessárias para capturar e mover as bolhas para áreas específicas no vaso sanguíneo fantasma.

Ao equilibrar a força de radiação acústica do transdutor, a equipe moveu as microbolhas presas para um local específico na parede do tubo e aumentou a potência acústica para estourar as bolhas.

As ondas de ultrassom vibram o ar contido nas microbolhas, que permitiu a Peng e seus colegas de trabalho usarem seu novo sistema de imagem ultrassom ultrarrápido para rastrear com precisão as microbolhas em profundidades de até 10 milímetros dentro do tecido. Eles esperam que esta combinação de rastreamento e direcionamento por ultrassom possa ser traduzida em um direcionamento não invasivo de microbolhas contendo a droga para os vasos sanguíneos adjacentes às localizações do tumor no corpo.

"Queremos tentar estudos in vivo em ratos ou coelhos para ver se o método proposto pode monitorar e liberar a liberação de drogas à base de microbolhas em um corpo real, "disse Qian." Esperamos melhorar ainda mais a resolução da imagem, sensibilidade e velocidade dentro de um caso real, e se ele funciona, o objetivo a longo prazo seria avançar para um estudo humano. "