Tratamento de câncer de hipertermia usando nanopartículas magnéticas:primeira elucidação detalhada do mecanismo de geração de calor
p Figura:Uma estrutura orientada de nanopartículas magnéticas no tratamento da hipertermia do câncer, em comparação com o caso bem conhecido de ímãs comuns. As ilustrações esquemáticas mostram (a) a agulha de uma bússola magnética orientada na direção do campo magnético da Terra, e (b) nanopartículas ferromagnéticas sob irradiação com um campo magnético de alta frequência de intensidade mais fraca do que o campo magnético anisotrópico, em que as nanopartículas se alinham em planos perpendiculares ao campo magnético.
p Dr. Hiroaki Mamiya, Pesquisador Sênior do Grupo de Espalhamento de Nêutrons, Unidade de feixe quântico, Instituto Nacional de Ciência de Materiais, Japão, em colaboração com o Prof. Balachandran Jeyadevan da Escola de Engenharia da Universidade da Prefeitura de Shiga investigaram teoricamente o mecanismo de potenciação hipertérmica de cânceres usando nanopartículas magnéticas, que permite o aquecimento seletivo de tecido de microcâncer oculto, e esclareceu o fato de que as nanopartículas sob grandes campos magnéticos formam estados orientados exclusivos, dependendo, respectivamente, das diferenças sutis em seu ambiente local no tecido canceroso e, consequentemente, afetam as condições de aquecimento ideais. p A termoterapia magnética de câncer tem poucos efeitos colaterais e pesquisas ativas sobre esta técnica, junto com a imunoterapia, está agora em andamento como um quarto método de tratamento, após a cirurgia, radioterapia, e quimioterapia. Em particular, esta técnica é eficaz contra microcarcinomas que escapam à detecção. No tratamento de hipertermia magnética direcionada de câncer, nanopartículas magnéticas (ímãs nanométricos) que atuam como sementes térmicas sob um campo magnético alternado são transportadas para células cancerosas usando a tecnologia de entrega de drogas. Contudo, existem inconsistências entre os resultados experimentais e as previsões da quantidade de calor gerada pelas nanopartículas magnéticas com base nos modelos simples existentes, e este tem sido um grande obstáculo para otimizar o projeto de partículas magnéticas para aplicação prática.
p Convencionalmente, a resposta magnética das nanopartículas foi calculada utilizando soluções analíticas dos modelos considerando a energia magnetostática, onde podemos imaginar uma bússola magnética aponta para a direção do campo magnético da Terra. Contudo, A equipe do Dr. Mamiya realizou uma simulação em condições quase reais, considerando o fato de que uma grande quantidade de calor é dissipada no tecido canceroso circundante e descobrimos que o estado orientado das nanopartículas magnéticas muda drasticamente dependendo do tamanho e da forma das nanopartículas, a viscosidade de seus arredores, e as condições de irradiação de campo magnético alternado. Entre essas condições, há casos em que as nanopartículas magnéticas se alinham em planos perpendiculares ao campo magnético, ao contrário da bússola magnética, quando um campo magnético de alta frequência com amplitude comparativamente fraca é irradiado. Além disso, esta pesquisa também revelou que a propriedade de geração de calor das nanopartículas magnéticas varia amplamente com a mudança da estrutura de orientação estável.
p Uma vez que o conhecimento adquirido nesta pesquisa é verificado e estabelecido usando uma técnica de observação in-situ empregando um feixe quântico com alto poder de penetração, será possível otimizar as sementes térmicas magnéticas e o dispositivo de irradiação para os atributos do carcinoma a ser tratado. Este será um grande avanço em direção à aplicação prática do tratamento da hipertermia em cânceres usando nanopartículas magnéticas.
p Esta realização de pesquisa será anunciada em 15 de novembro, 2011 na edição online de
Relatórios Científicos , que é um jornal de acesso aberto do Nature Publishing Group.