p (PhysOrg.com) - Cientistas da UC Berkeley criaram nanossondas inteligentes que podem um dia ser usadas na batalha contra o câncer para buscar e destruir seletivamente células tumorais, bem como relatar o status da missão. A equipe de pesquisa criou sondas multifuncionais, que eles apelidaram de nanocorais. p Um pequeno número de equipes de pesquisa em todo o mundo têm desenvolvido nanossondas específicas para alvos nos últimos 10 anos em um esforço para reduzir - e talvez eliminar - o custo tóxico da quimioterapia sobre as células saudáveis ​​que residem perto de suas contrapartes doentes.

p O que estava faltando, Contudo, é um mecanismo pelo qual as nanossondas não conseguiram apenas encontrar a célula cancerosa, mas também transmitem informações assim que se fixam no alvo. A equipe da UC Berkeley criou essas sondas multifuncionais, que eles apelidaram de nanocorais.

p O desenvolvimento dos novos nanocorais é a matéria de capa da edição impressa de 22 de fevereiro da revista revisada por pares Pequena .

p "Se você está enviando um satélite para o espaço, você precisa fazer mais de uma coisa. Deve atingir seu alvo, detectar seus arredores, e se comunicar com o controle de solo, "disse Luke Lee, Lloyd Distinguished Professor of Bioengineering na UC Berkeley e chefe da equipe da UC Berkeley que desenvolveu o nanocoral. "O mesmo é verdade na galáxia molecular. Precisamos de sondas que possam encontrar uma célula doente, tratá-lo, e conte-nos sobre o ambiente local para que possamos determinar se o tratamento está funcionando. As sondas nanocorais que inventamos são um passo importante nessa direção. "

p As minúsculas sondas medem algumas centenas de nanômetros de diâmetro - um milésimo da largura de um cabelo humano, e um centésimo do tamanho da maioria das células cancerosas. A ideia da equipe foi combinar diferentes materiais - ouro áspero de um lado, e poliestireno liso por outro - em uma única sonda.

p O nome da nova sonda é inspirado em corais marinhos naturais, que usam superfícies ásperas para aumentar a captura de partículas de luz e alimentos.

p "Como corais naturais, a superfície nanocoral altamente rugosa é projetada para capturar moléculas perto das sondas, e relatar sua presença aos pesquisadores, "disse Benjamin Ross, um Ph.D. estudante do Programa de Ciência e Tecnologia Aplicada da UC Berkeley, e um dos dois co-autores principais do estudo. "O tipo de moléculas presentes - ou ausentes - na superfície da célula pode fornecer sinais reveladores de como a célula está reagindo ao novo medicamento que está sendo administrado."

p O lado de detecção do nanocoral depende de uma técnica chamada espectroscopia Raman de superfície aprimorada (SERS), que aproveita as excitações eletromagnéticas que ocorrem quando as moléculas entram em contato com a superfície rugosa de um metal, como ouro. As moléculas produzem oscilações que ressoam nas frequências de assinatura quando expostas à luz laser, revelando sua presença aos cientistas.

p Os pesquisadores verificaram a sensibilidade do nanocoral medindo sua capacidade de detectar um composto químico padrão para espectroscopia Raman.

p Para fazer com que o nanocoral atinja células específicas, os pesquisadores aproveitaram a capacidade de anexar anticorpos às superfícies do polímero.

p "Podemos adaptar o nanocoral às células cancerosas de interesse anexando os anticorpos apropriados, "disse o outro co-autor principal do estudo, Liz Wu, que conduziu esta pesquisa como um Ph.D. aluno do programa de Ciência Aplicada e Tecnologia.

p Os pesquisadores demonstraram esse conceito revestindo a superfície de poliestireno com anticorpos que atacam o receptor 2 do fator de crescimento epidérmico humano (HER-2), um alvo bem conhecido para o tratamento do câncer, uma vez que muitas vezes é superexpressado em formas agressivas de câncer de mama. Eles confirmaram com imagens de campo brilhante e fluorescente que o nanocoral se ligou às células do câncer de mama com receptores HER-2, enquanto as experiências de controle mostraram que nenhuma ligação ocorreu quando diferentes anticorpos ou quando células sem HER-2 foram usadas.

p "Ainda estamos nos estágios iniciais de desenvolvimento, mas estamos otimistas de que os nanocorais eventualmente se tornarão ferramentas úteis de diagnóstico e tratamento para uma ampla gama de cânceres, "disse Lee." Isso nos permitirá potencialmente não apenas entregar uma droga, mas também para ver a resposta em tempo real em um nível subcelular. "

p Outro co-autor do estudo é SoonGweon Hong, Estudante de graduação em bioengenharia da UC Berkeley.