Micropartículas de silício, gadonanotubos prometem grande avanço para imagens médicas
p Um ninho de nanotubos pode ajudar a ressonância magnética a se tornar melhor do que nunca para encontrar evidências de doenças. p Cientistas da Rice University e de outras instituições do Texas Medical Center e colegas do Colorado, Itália e Suíça descobriram uma maneira de aprisionar agentes de contraste dentro de uma partícula de silício que, quando injetado na corrente sanguínea de um paciente, os tornaria até 50 vezes mais eficazes. Os agentes de contraste "iluminam" o tecido danificado do corpo em imagens produzidas por instrumentos de ressonância magnética.
p "Tornar as ressonâncias magnéticas melhores não é pouca coisa, "disse Lon Wilson, professor de química da Rice e um dos três co-autores seniores do artigo de pesquisa publicado online em
Nature Nanotechnology . Em 2007, 28 milhões de exames de ressonância magnética foram realizados nos Estados Unidos, e agentes de contraste foram usados em quase 45 por cento deles.
p "A ressonância magnética é uma das ferramentas médicas mais poderosas para imagens, se não o mais poderoso, "disse ele." Não é invasivo, não é radiação prejudicial ionizante e a resolução é a melhor que você pode obter em imagens médicas.
p "A sensibilidade, Contudo, é pobre. Portanto, qualquer coisa que você possa fazer para melhorar o desempenho e aumentar a sensibilidade é muito importante - e é isso que isso faz. "
p Uma fatia nanométrica de silício em forma de disco de hóquei serviu como um dispositivo de entrega para agentes de contraste no estudo. Poros que tinham meros nanômetros (bilionésimos de metro) de comprimento e largura foram criados nos discos, chamadas micropartículas de silício, ou SiMPs.
p Três tipos de agentes de contraste foram atraídos para os poros. Magnevist, um agente de contraste comum usado em todo o mundo, era um; os outros eram gadofullerenos e gadonanotubos, ambos foram pioneiros no laboratório Wilson's Rice. Todos os três sequestram quimicamente o elemento tóxico gadolínio para torná-lo seguro para injeção.
p As ressonâncias magnéticas funcionam manipulando átomos de hidrogênio na água, que interagem e se alinham com o campo magnético aplicado do instrumento. Os átomos de hidrogênio podem então retornar ao seu estado magnético original, um processo chamado relaxamento. Na presença do íon gadolínio paramagnético, o tempo de relaxamento dos átomos é encurtado, tornando essas regiões mais brilhantes contra o fundo sob a ressonância magnética.
p SiMPs são pequenos - cerca de um micrômetro (um milionésimo de metro) de diâmetro - mas quando eles prendem as moléculas de água e feixes de nanotubos contendo gadolínio, os prótons parecem muito mais brilhantes em uma imagem MR. Como os SiMPs mantêm sua forma por até 24 horas antes de se dissolverem em ácido silícico inofensivo, as moléculas podem ser visualizadas por um longo tempo.
p O truque é levá-los a lugares do corpo que os médicos e técnicos queiram ver. Wilson disse que os SiMPs são projetados para escapar da corrente sanguínea, onde eles vazam e se agregam nos locais de tumores e lesões. "Partículas esféricas, pelo menos em modelos matemáticos, fluir para o centro da vasculatura, "disse ele." Estas partículas são projetadas para abraçar a parede. Quando eles encontram uma área com vazamento, como um tumor de câncer, eles podem sair facilmente. "
p O encapsulamento dentro de SiMPs melhorou o desempenho de todos os três agentes de contraste, mas SiMPs com gadonanotubos (nanotubos de carbono que contêm feixes de íons de gadolínio) mostraram os melhores resultados. "O desempenho foi aprimorado além do que havíamos imaginado, " ele disse.
p SiMPs também podem ser funcionalizados com peptídeos que têm como alvo o câncer e outras células. SiMPs que contêm agentes de contraste e medicamentos podem ser rastreados à medida que chegam aos locais da doença, onde os medicamentos serão lançados à medida que o silício se dissolve.