Pesquisadores do Wake Forest Baptist Medical Center modificaram polímeros condutores de eletricidade, comumente usado em aplicações de energia solar, para desenvolver nanopartículas de polímero revolucionárias (PNs) para uma aplicação médica. Quando as nanopartículas são expostas à luz infravermelha, eles geram calor que pode ser usado para matar células de câncer colorretal.

O estudo foi dirigido pelo Professor Assistente de Cirurgia Plástica e Reconstrutiva, Nicole H. Levi-Polyachenko, Ph.D., e feito em colaboração com colegas do Centro de Nanotecnologia e Materiais Moleculares da Universidade Wake Forest. Este estudo foi publicado recentemente online, diante da impressão, no jornal, Biociência macromolecular .

Levi-Polyachenko e sua equipe descobriram uma nova formulação que dá aos polímeros dois recursos importantes para aplicações médicas:os polímeros podem ser transformados em nanopartículas que são facilmente dispersas na água e geram muito calor quando expostos à luz infravermelha.

Os resultados deste estudo mostraram que, quando as células de câncer colorretal incubadas com os PNs foram expostas a cinco minutos de luz infravermelha, o tratamento matou até 95 por cento das células. "Os resultados deste estudo demonstram como novos avanços médicos estão sendo desenvolvidos a partir da pesquisa da ciência dos materiais, "disse Levi-Polyachenko.

A equipe fez nanopartículas de polímero e mostrou que elas podem passar por ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento sem afetar sua capacidade de aquecimento. Isso oferece vantagens sobre as nanopartículas de metal, que pode derreter durante os tratamentos fototérmicos, levando a uma perda de eficiência de aquecimento. Isso também permite tratamentos subsequentes para células-alvo que são resistentes à morte induzida pelo calor.

Um desafio com outros polímeros condutores de eletricidade que foram recentemente explorados para terapia fototérmica é que esses outros polímeros absorvem através de uma ampla faixa de luz infravermelha. Christopher M. MacNeill, Ph.D., pesquisador pós-doutorado em Wake Forest e primeiro autor do artigo, observou que, "usamos especificamente polímeros condutores de eletricidade projetados para absorver uma região muito estreita de luz infravermelha, e também desenvolveram pequenos, 50-65nm, nanopartículas de polímero para otimizar tanto o transporte biológico quanto a transferência de calor. "Por exemplo, 50 nm é cerca de 2.000 vezes menor que um fio de cabelo humano.

Além disso, os novos PNs são orgânicos e não mostraram nenhuma evidência de toxicidade, aliviar as preocupações sobre o efeito das nanopartículas que podem permanecer no corpo.

"Há muito mais pesquisas que precisam ser feitas para que essas novas nanopartículas possam ser usadas com segurança em pacientes, "Levi-Polyachenko advertiu, "mas o campo de polímeros condutores de eletricidade é amplo e oferece muitas oportunidades para desenvolver produtos seguros, nanopartículas orgânicas para gerar calor localmente em um tecido. Estamos muito entusiasmados com as futuras aplicações médicas usando essas novas nanopartículas, incluindo uma abordagem alternativa para o tratamento do câncer colorretal. "