p (PhysOrg.com) - Os químicos da Rice University descobriram uma maneira de carregar mais de 2 milhões de minúsculas partículas de ouro chamadas nanobastões em uma única célula cancerosa. A descoberta pode acelerar o desenvolvimento de tratamentos de câncer que usariam nanobastões como minúsculos elementos de aquecimento para cozinhar tumores por dentro. p A pesquisa aparece online esta semana na revista química Angewandte Chemie International Edition .

p "As células do câncer de mama que estudamos estavam tão carregadas de nanobastões de ouro que suas massas aumentaram em média cerca de 13 por cento, "disse o líder do estudo Eugene Zubarev, professor associado de química da Rice. "Notavelmente, as células continuaram a funcionar normalmente, mesmo com todo esse ouro dentro deles. "

p Embora o objetivo final seja matar o câncer, Zubarev disse que a estratégia é entregar partículas atóxicas que se tornam mortais apenas quando são ativadas por um laser. Os nanorods, que são aproximadamente do tamanho de um pequeno vírus, pode colher e converter luz inofensiva em calor. Mas, como cada nanorod irradia calor minúsculo, muitos são necessários para matar uma célula.

p "Idealmente, você gostaria de usar um laser de baixa potência para minimizar os riscos para o tecido saudável, e quanto mais partículas você pode carregar dentro da célula, quanto mais baixo você pode definir o nível de potência e o tempo de irradiação, "disse Zubarev, um investigador da BioScience Research Collaborative (BRC) de Rice.

p Infelizmente, os cientistas que estudam os nanobastões de ouro descobriram que é difícil carregar um grande número de partículas nas células vivas. Para iniciantes, nanorods são ouro puro, o que significa que eles não se dissolvem em solução, a menos que sejam combinados com algum tipo de polímero ou surfactante. O mais comumente usado é o brometo de cetiltrimetilamônio, ou CTAB, um produto químico ensaboado freqüentemente usado em condicionadores de cabelo.

p CTAB é um ingrediente chave na produção de nanobastões, portanto, os cientistas sempre confiaram nele para tornar os nanobastões solúveis em água. O CTAB faz esse trabalho revestindo a superfície dos nanobastões da mesma maneira que o sabão envolve e dissolve as gotas de graxa na água da louça. Os nanobastões encapsulados em CTAB também têm uma carga positiva em suas superfícies, o que estimula as células a ingeri-los. Infelizmente, CTAB também é tóxico, o que o torna problemático para aplicações biomédicas.

p Na nova pesquisa, Zubarev, O estudante de pós-graduação de Rice, Leonid Vigderman, e o ex-aluno de pós-graduação Pramit Manna, agora na Applied Materials Inc., descrevem um método para substituir completamente o CTAB por uma molécula intimamente relacionada chamada MTAB que tem dois átomos adicionais ligados em uma extremidade.

p Os átomos adicionais - um enxofre e um hidrogênio - permitem que o MTAB forme uma ligação química permanente com os nanobastões de ouro. Em contraste, O CTAB se liga mais fracamente aos nanobastões e tem tendência a vazar para a mídia circundante de vez em quando, que se acredita ser a causa subjacente da toxicidade dos nanorods encapsulados em CTAB.

p Demorou Zubarev, Vigderman e Manna vários anos para identificar a estratégia ideal para sintetizar MTAB e substituí-lo por CTAB na superfície dos nanobastões. Além disso, eles desenvolveram um processo de purificação que pode remover completamente todos os vestígios de CTAB de uma solução de nanobastões.