Experimentos com animais têm sido alvo de críticas há décadas, mas não há perspectiva de um afastamento deles tão cedo. De fato, o número de testes envolvendo animais de laboratório aumentou. Agora, os pesquisadores encontraram uma abordagem alternativa:eles esperam que as nanopartículas de sensores reduzam a necessidade de testes em animais.

Inúmeros ratos, ratos e coelhos morrem todos os anos em nome da ciência - e a situação está piorando. Enquanto os laboratórios alemães usaram cerca de 2,41 milhões de animais para pesquisas científicas em 2005, em 2009, esse número havia crescido para 2,79 milhões. Um terço foi destinado à pesquisa fundamental em biologia, e a maioria foi usada para pesquisar doenças e desenvolver compostos e dispositivos médicos. As pessoas exigem medicamentos que sejam seguros e terapias que sejam toleráveis, mas quase ninguém está feliz em aceitar a necessidade de testes em animais. É por isso que os cientistas passaram anos procurando métodos que pudessem substituí-los. Agora, pesquisadores do Fraunhofer Research Institution for Modular Solid State Technologies EMFT em Munique encontraram uma alternativa:eles esperam usar novos nanosensores para reduzir o número de experimentos que são realizados em animais. “Basicamente, estamos usando um tubo de ensaio para estudar os efeitos dos produtos químicos e seus riscos potenciais. O que fazemos é pegar células vivas, que foram isolados de tecido humano e animal e cultivados em culturas de células, e expô-los à substância sob investigação, ”Explica a Dra. Jennifer Schmidt da EMFT. Se uma determinada concentração da substância é venenosa para a célula, vai morrer. Essa mudança no "bem-estar" pode ser tornada visível pelas nanopartículas de sensores desenvolvidas pela Dra. Schmidt e sua equipe.

As células - os menores seres vivos - que são saudáveis ​​armazenam energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP). Altos níveis de ATP são indicativos de altos níveis de atividade metabólica nas células. Se uma célula estiver gravemente danificada, torna-se menos ativo, armazenando menos energia e, conseqüentemente, produzindo menos ATP. “Nossos nanossensores nos permitem detectar trifosfato de adenosina e determinar o estado de saúde das células. Isso torna possível avaliar os efeitos prejudiciais às células de compostos médicos ou produtos químicos, ”Diz Schmidt.

Para que as nanopartículas registrem o ATP, os pesquisadores dão a eles dois corantes fluorescentes:um corante indicador verde que é sensível ao ATP, e um corante de referência vermelho que não muda de cor. Próximo, os cientistas introduzem as partículas nas células vivas e as observam em um microscópio de fluorescência. O grau de iluminação das partículas depende da quantidade de ATP presente. Quanto mais amarelo é visível na imagem de sobreposição, quanto mais ativas são as células. Se sua saúde fosse prejudicada, a imagem de sobreposição pareceria muito mais vermelha. “Poderíamos, no futuro, usar células cancerosas para testar a eficácia de agentes quimioterápicos recentemente desenvolvidos. Se os nanossensores detectarem uma baixa concentração de ATP nas células, saberemos que o novo tratamento está inibindo o crescimento das células tumorais ou até mesmo matando-as, ”Diz Schmidt. “Os agentes mais promissores poderiam então ser mais estudados.”

As nanopartículas dos pesquisadores EMFT são extremamente adequadas para a tarefa em questão:elas não são venenosas para as células, eles podem facilmente passar através das membranas celulares, e podem até ser direcionados para pontos específicos onde o efeito da substância em estudo é de maior interesse. Mas antes que este procedimento possa ser aplicado, deve primeiro ser aprovado pelas autoridades regulatórias - portanto, os especialistas EMFT têm uma longa jornada pela frente para obter as aprovações de vários órgãos oficiais. Este cliente em potencial não, Contudo, impediu que os pesquisadores refinassem a tecnologia e surgissem com novas aplicações para ela - por exemplo, para testar a qualidade da carne embalada e sua adequação ao consumo. Para esse fim, eles desenvolveram nanossensores que podem determinar as concentrações de oxigênio e aminas tóxicas.