p (Phys.org) —Os pesquisadores descobriram um método que permite a liberação controlada de um agente ativo com base em um nanoveículo magnético. A pesquisa, conduzido pela EPFL, o Instituto Adolphe Merkle e o Hospital Universitário de Genebra, abre novas possibilidades para o desenvolvimento do alvo. p Certos medicamentos são tóxicos por natureza. Por exemplo, drogas anticâncer desenvolvidas para matar células doentes também prejudicam as saudáveis. Para limitar os efeitos colaterais da quimioterapia, Seria um grande passo se fosse possível liberar um medicamento apenas na área afetada do corpo. No contexto do Programa Nacional de Pesquisa "Materiais Inteligentes" (NRP 62) - uma cooperação entre o SNSF e a Comissão de Tecnologia e Inovação (CTI) - pesquisadores da ETH Lausanne, o Instituto Adolphe Merkle e o Hospital Universitário de Genebra descobriram um método que pode representar um passo importante para o desenvolvimento de um medicamento inteligente desse tipo. Ao combinar seus conhecimentos especializados nas áreas de ciências materiais, nanomateriais biológicos e medicamentos, eles foram capazes de provar a viabilidade de usar um nano-veículo para transportar drogas e liberá-las de forma controlada.

p Este nanocontêiner é um lipossoma, que assume a forma de uma vesícula. Tem um diâmetro de 100 a 200 nanômetros e é 100 vezes menor que uma célula humana. A membrana da vesícula é composta de fosfolipídios e o interior da vesícula oferece espaço para o medicamento. Na superfície do lipossoma, moléculas específicas ajudam a alvejar células malignas e ocultar o nanocontêiner do sistema imunológico, que de outra forma poderia considerá-lo uma entidade estrangeira e tentar destruí-lo. Agora os pesquisadores só precisavam descobrir um mecanismo para abrir a membrana à vontade.

p Efeito nano

p Isso é exatamente o que os pesquisadores conseguiram fazer. Como eles fizeram isso? Ao integrar as nanopartículas de óxido de ferro superparamagnético da membrana do lipossoma (SPION), que só se tornam magnéticos na presença de um campo magnético externo. Assim que estiverem em campo, o SPION aquece. O calor torna a membrana permeável e a droga é liberada. Os pesquisadores comprovaram a viabilidade de tal nano-veículo ao liberar de forma controlada uma substância colorida contida nos lipossomas. "Podemos realmente falar de nanomedicina neste contexto porque, explorando o superparamagnetismo, estamos explorando um efeito quântico que só existe no nível das nanopartículas, "explica Heinrich Hofmann, do Laboratório de Tecnologia de Pó da EPFL. Os SPION também são um excelente agente de contraste em imagens de ressonância magnética (MRI). Uma ressonância magnética simples mostra a localização do SPION e permite a liberação do medicamento assim que atinge o alvo ver.

p Projetado para a prática médica

p “Para maximizar as chances de descobrir um tratamento eficaz, nos concentramos em nanocontêineres, que seria prontamente aceito pelos médicos, "acrescenta Heinrich Hofmann. Esta estratégia limita o leque de possibilidades. Lipossomas, que já são usados ​​em uma série de medicamentos no mercado, são compostos de fosfolipídios naturais que também podem ser encontrados nas membranas das células humanas. Para abri-los, pesquisadores focados em SPION, que já havia sido objeto de numerosos estudos toxicológicos. Materiais mais eficientes foram ignorados porque pouco ou nada se sabia sobre seus efeitos em humanos. Em termos de forma, outro parâmetro importante do magnetismo, eles escolheram usar apenas nanopartículas esféricas, que são considerados mais seguros do que as formas fibrosas. A intensidade e a frequência do campo magnético necessária para liberar o agente ativo são compatíveis com a fisiologia humana.

p A combinação desses parâmetros apresentou aos pesquisadores outro desafio:atingir uma temperatura suficientemente elevada para abrir os lipossomas, eles foram forçados a aumentar o tamanho do SPION de 6 para 15 nanômetros. A membrana das vesículas tem uma espessura de apenas 4-5 nanômetros. Então o golpe de mestre:o grupo de pesquisa de Alke Fink no Instituto Adolphe Merkle conseguiu reagrupar o SPION em uma parte da membrana. Isso também facilitou a detecção de ressonância magnética. Antes de iniciar os testes in vivo, os pesquisadores pretendem estudar a integração do SPION na membrana do lipossoma em maiores detalhes.